एनीलिंग प्रक्रिया काय भूमिका बजावते?

वेफर फॅब्रिकेशनमध्ये, ॲनिलिंग उपचार ही एक अपरिहार्य प्रक्रिया पायरी आहे. एनीलिंग ही मूलत: नियंत्रित उष्णता उपचार प्रक्रिया आहे, ज्यामध्ये सिलिकॉन वेफर्सला विशिष्ट तापमानात (सामान्यत: 600°C आणि 1200°C दरम्यान) गरम करणे, त्यांना ठराविक कालावधीसाठी धरून ठेवणे आणि त्यांना योग्य दराने थंड करणे समाविष्ट आहे. हे वेफर्सच्या मॅक्रोस्कोपिक आकारात बदल करत नाही परंतु त्यांच्या अंतर्गत सूक्ष्म संरचनांची दुरुस्ती आणि अनुकूल करते.

एनीलिंगची कार्ये

हीटिंग आणि कूलिंग प्रोफाइलचे तंतोतंत नियमन करून, ॲनिलिंग प्रक्रिया डोपंट अणू सक्रिय करू शकते, जाळीचे नुकसान दुरुस्त करू शकते, अंतर्गत तणाव कमी करू शकते आणि वेफर्सची विद्युत विश्वसनीयता सुधारते. उच्च-शक्ती आणि उच्च-एकीकरण परिस्थितींतर्गत अंतिम-वापर सेमीकंडक्टर उपकरणांचे दीर्घकालीन स्थिर ऑपरेशन सुनिश्चित करण्यासाठी ही महत्त्वपूर्ण कार्यप्रदर्शन सुधारणा, त्यानंतरच्या वेफर प्रक्रियेसाठी एक भक्कम पाया घालतात.

1. डोपंट अणूंचे सक्रियकरण

आयन इम्प्लांटेशन दरम्यान, उच्च-ऊर्जा डोपंट अणू (उदा., बोरॉन, फॉस्फरस, आर्सेनिक) गोळ्यांप्रमाणे सिलिकॉन जाळीमध्ये चालवले जातात. बहुतेक अणू विद्युतदृष्ट्या निष्क्रिय अवस्थेत इंटरस्टिशियल साइट्स किंवा यादृच्छिक स्थितीत अडकतात-मुक्त इलेक्ट्रॉन किंवा छिद्रे पुरवण्यास असमर्थ असतात आणि त्यामुळे सिलिकॉन चालकता सुधारण्यात अयशस्वी होतात. एनीलिंगमुळे हे इंटरस्टिशियल अणू स्थलांतरित होण्यास, इम्प्लांटेशनच्या नुकसानीमुळे तयार झालेल्या रिकाम्या जाळीच्या जागा व्यापण्यासाठी आणि क्रिस्टल जाळीमध्ये समाकलित करण्यासाठी पुरेशी थर्मल ऊर्जा पुरवते. ही प्रक्रिया प्रतिस्थापन सक्रियकरण म्हणून ओळखली जाते. PN जंक्शन्स किंवा प्रवाहकीय चॅनेल तयार करण्यासाठी केवळ सक्रिय डोपेंट्स विनामूल्य चार्ज कॅरियरचे योगदान देतात. एनीलिंगशिवाय, विद्युत कार्यक्षमतेवर नगण्य प्रभावासह प्रत्यारोपित अशुद्धता सिलिकॉनमध्ये केवळ शारीरिकरित्या अस्तित्वात असतात.

2. जाळीच्या नुकसानीची दुरुस्ती

उच्च-ऊर्जा आयन इम्प्लांटेशन जाळीच्या जागेवरून सिलिकॉन अणू विस्थापित करते, असंख्य रिक्त जागा, मध्यवर्ती आणि अगदी वेफरच्या पृष्ठभागावर अनेक ते दहा नॅनोमीटर जाडीचा एक आकारहीन थर निर्माण करते. अशा सदोष जाळ्यांना कमी वाहक गतिशीलता आणि तीव्र गळती प्रवाहाचा त्रास होतो. एनीलिंग दरम्यान, थर्मल ऊर्जा कंपन, प्रसार आणि सिलिकॉन अणूंची पुनर्रचना सुरू करते. सपाटपणा आणि स्ट्रक्चरल अखंडता पुनर्प्राप्त करण्यासाठी खड्ड्याने खड्डा असलेल्या रस्त्याच्या रीसरफेसिंग प्रमाणेच, जवळजवळ परिपूर्ण सिंगल-क्रिस्टल संरचना पुनर्संचयित करण्यासाठी अनाकार प्रदेश घन-फेज एपिटॅक्सीद्वारे पुनर्संचयित करतात.

3. अंतर्गत तणावापासून मुक्तता

उच्च-तापमान ऑक्सिडेशन, पातळ-फिल्म जमा करणे आणि वेगवान तापमान सायकलिंग दरम्यान सिलिकॉन वेफर्समध्ये थर्मल आणि यांत्रिक ताण जमा होतो. अनियंत्रित तणावामुळे वेफर वाकणे, स्लिप लाइन्स, अयशस्वी लिथोग्राफी फोकस करणे किंवा डिव्हाइस फ्रॅक्चर होऊ शकते. चांगल्या प्रकारे डिझाइन केलेल्या तापमान प्रोफाइलद्वारे, ॲनिलिंग जाळीच्या अणूंना एकसमानपणे अवशिष्ट ताण सोडण्यासाठी आराम देते.

4. इलेक्ट्रिकल विश्वासार्हतेची सुधारणा काही उत्पादनाच्या पायऱ्यांमुळे जड धातू (लोह, तांबे) सारख्या खोल-स्तरीय अशुद्धींचा परिचय होतो, जे बँड गॅपमध्ये पुनर्संयोजन केंद्रे बनवतात, अल्पसंख्याक-वाहकांचे जीवनकाल लक्षणीयरीत्या कमी करतात आणि गळती प्रवाह वाढवतात. उच्च-तापमान ॲनिलिंगमुळे ही अशुद्धता आतील बाजूने पसरते आणि पृष्ठभागावर जाणाऱ्या थरांद्वारे कॅप्चर केली जाते, सक्रिय प्रदेश शुद्ध होतात. सौर पेशी आणि शोधक यांसारख्या गळती-संवेदनशील उपकरणांसाठी ही पायरी विशेषतः गंभीर आहे.

संपर्क फोन # +86-13567891907

ईमेल: sales@semicorex.com