रॅपिड थर्मल एनीलिंगचा संक्षिप्त परिचय

रॅपिड थर्मल ॲनिलिंग (आरटीए किंवा आरटीपी म्हणून संक्षिप्त) हे सेमीकंडक्टर उत्पादनात जलद थर्मल प्रक्रिया तंत्रज्ञान आहे. उच्च-तीव्रतेचा तेजस्वी उष्मा स्त्रोत (जसे की हॅलोजन दिवे, लेझर, फ्लॅश दिवे इ.) वापरून वेफर पृष्ठभाग वेगाने गरम करणे, अत्यंत कमी वेळेत (सेकंद किंवा मिलिसेकंद) वेफरला लक्ष्य उच्च तापमानापर्यंत गरम करणे, त्यानंतर जलद शीतकरण प्रक्रिया करणे हे त्याचे मुख्य तत्त्व आहे.

एनीलिंग प्रक्रियेचे मुख्य प्रकार

प्रगत मॅन्युफॅक्चरिंग नोड्समध्ये नेहमी-लहान ॲनिलिंग कालावधीच्या मागणीनुसार, ॲनिलिंग तंत्रज्ञानाचा एक संपूर्ण पोर्टफोलिओ विकसित केला गेला आहे, ज्यामध्ये प्रक्रिया वेळ अनुक्रमे सेकंदांपासून मिलीसेकंदपर्यंत आणि पुढे मायक्रोसेकंदपर्यंत कमी केला जातो.

1. जलद थर्मल ऍनीलिंग भिजवा

पारंपारिक आरटीए प्रक्रिया 1 ~ 30 सेकंद कमाल तापमानात राहते.

2. स्पाइक रॅपिड थर्मल एनीलिंग

वेफर्स तात्काळ थंड होण्याआधी नगण्य उप-सेकंद निवासासह सर्वोच्च तापमान (~1050°C) पर्यंत पोहोचतात; अति-उथळ जंक्शन निर्मितीसाठी मुख्य प्रवाहातील प्रक्रिया.

3. फ्लॅश दिवा annealing

बल्क सब्सट्रेट थंड ठेवताना आर्क लॅम्पमधून तीव्र मिलिसेकंद-स्केल फ्लॅश तात्काळ फक्त वेफर पृष्ठभाग गरम करते.

4.लेझर स्पाइक एनीलिंग

स्कॅनिंग लेसर बीम मायक्रोसेकंद-ते-मिलीसेकंद स्थानिकीकृत गरम सर्वात वरच्या सिलिकॉन लेयरपर्यंत मर्यादित करते. हे सर्वात कमी थर्मल बजेट, सर्वोच्च डोपंट सक्रियता कार्यक्षमता आणि शक्य तितक्या उथळ जंक्शन प्रदान करते.

---

आयन इम्प्लांटेशन नंतर जलद थर्मल एनीलिंग का आवश्यक आहे?

आयन इम्प्लांटेशन ही एक आक्रमक भडिमार प्रक्रिया आहे जी डोपिंग पूर्ण करण्यासाठी सिलिकॉन वेफर्सवर प्रहार करण्यासाठी उच्च-ऊर्जा आयनवर अवलंबून असते, ज्यामुळे वेफरला गंभीर नुकसान होते आणि परिणामी दोन गंभीर दोष होतात ज्यांचे निराकरण केवळ ॲनिलिंग प्रक्रियेद्वारे केले जाऊ शकते.

1. डोपंट्स अयोग्य जाळीच्या जागा व्यापतात

डोपँट अणू (बोरॉन, फॉस्फरस, आर्सेनिक) मोफत चार्ज वाहक (छिद्र किंवा इलेक्ट्रॉन) निर्माण करण्यासाठी, त्यांनी मूळ सिलिकॉन अणूंच्या जागी बदली जाळीची जागा व्यापली पाहिजे. इम्प्लांटेशन नंतर लगेच, तथापि, बहुतेक डोपेंट्स इंटरस्टिशियल पोझिशनमध्ये अडकतात. हे इंटरस्टिशियल डोपंट विद्युतदृष्ट्या निष्क्रिय आहेत आणि कोणत्याही वाहकांना वहन करण्यासाठी योगदान देऊ शकत नाहीत. एनीलिंग इंटरस्टिशियल डोपंट्सना प्रतिस्थापन साइटवर स्थलांतरित करण्यासाठी थर्मल एनर्जी प्रदान करते, अशा प्रकारे खरे "डोपंट सक्रियकरण" साध्य करते आणि त्यांना कार्यात्मक दाता किंवा स्वीकारकर्त्यांमध्ये बदलते. डोपंट सक्रियकरण दर डोपड लेयरच्या शीट प्रतिरोधनावर थेट नियंत्रण ठेवते.

2. जाळीची रचना गंभीरपणे खराब झाली आहे

उच्च-डोस आयन इम्प्लांटेशन वेफरच्या पृष्ठभागावर ऑर्डर केलेल्या क्रिस्टल जाळीमध्ये व्यत्यय आणते आणि अमोर्फाइजेशन देखील होऊ शकते: मूळतः सु-संरेखित सिंगल-क्रिस्टल सिलिकॉन अव्यवस्थित काचेसारख्या आकारहीन सिलिकॉन थरात बदलते. ॲनिलिंगमुळे या आकारहीन सिलिकॉनच्या थराला टेम्प्लेट म्हणून अखंड अंतर्निहित सिलिकॉन वापरून एका क्रिस्टलमध्ये परत वाढवता येते. या प्रक्रियेला सॉलिड-फेज एपिटॅक्सियल रीक्रिस्टलायझेशन (SPER) म्हणतात.

एनीलिंग प्रक्रिया "जलद" का असावी?

जर उच्च-तापमान उपचार अनिवार्य असेल तर, जलद थर्मल ॲनिलिंग प्रक्रियेऐवजी दीर्घकाळापर्यंत गरम करण्यासाठी पारंपारिक भट्टी का वापरू नये? याचे कारण असे आहे की उच्च तापमान केवळ अशुद्धता सक्रिय करत नाही तर ते आतील बाजूस पसरण्यास कारणीभूत ठरते, ज्यामुळे जंक्शन अधिक खोल बनते. प्रगत सेमीकंडक्टर उपकरणांना अल्ट्रा-शॅलो जंक्शन्स (USJ) आवश्यक असतात, जंक्शन जितके कमी तितके चांगले.

Dopant प्रसार अंतर थर्मल बजेट द्वारे निर्धारित केले जाते, सूत्राद्वारे परिभाषित:

प्रसार लांबी ≈ √(D · t), D ∝ exp(−Eₐ/kT)

डी = डोपंट प्रसार गुणांक (तापमानासह वेगाने वाढते)

t = उच्च तापमानात राहण्याची वेळ

उच्च तापमान आणि जास्त काळ थर्मल राहण्याची वेळ या दोन्हीमुळे खोल जंक्शन्स निर्माण होतात, ज्यामुळे एक मूलभूत ट्रेडऑफ तयार होतो: पूर्ण डोपेंट सक्रियतेसाठी पुरेसे उच्च तापमान आवश्यक आहे, तरीही जंक्शन खोलीकरण दाबण्यासाठी किमान गरम कालावधी आवश्यक आहे.

उच्च-तापमानाच्या प्रदर्शनास अति-शॉर्ट खिडकीवर मर्यादा घालणे, त्यानंतर तात्काळ थंड होणे, हा एकच व्यवहार्य उपाय आहे. पारंपारिक फर्नेस हीटिंग ट्रीटमेंटपेक्षा जलद थर्मल ॲनिलिंगचा हा मुख्य फायदा आहे: सेकंद किंवा अगदी मिलिसेकंद-स्केल तापमान सायकलिंग एकूण थर्मल बजेट कमी करते.

Semicorex उच्च-गुणवत्तेची ऑफर करतेRTP/RTA वेफर वाहकग्राहकांच्या गरजांवर आधारित. आपल्याकडे काही चौकशी असल्यास किंवा अतिरिक्त तपशीलांची आवश्यकता असल्यास, कृपया आमच्याशी संपर्क साधण्यास अजिबात संकोच करू नका.

संपर्क फोन # +86-13567891907

ईमेल: sales@semicorex.com