1. అవలోకనం
హీటింగ్, థర్మల్ ప్రాసెసింగ్ అని కూడా పిలుస్తారు, ఇది అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద పనిచేసే తయారీ విధానాలను సూచిస్తుంది, సాధారణంగా అల్యూమినియం ద్రవీభవన స్థానం కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది.
తాపన ప్రక్రియ సాధారణంగా అధిక-ఉష్ణోగ్రత ఫర్నేస్‌లో నిర్వహించబడుతుంది మరియు సెమీకండక్టర్ తయారీలో ఆక్సీకరణ, అశుద్ధ వ్యాప్తి మరియు క్రిస్టల్ లోపం మరమ్మత్తు కోసం ఎనియలింగ్ వంటి ప్రధాన ప్రక్రియలను కలిగి ఉంటుంది.
ఆక్సీకరణ: ఇది అధిక-ఉష్ణోగ్రత వేడి చికిత్స కోసం ఆక్సిజన్ లేదా నీటి ఆవిరి వంటి ఆక్సిడెంట్ల వాతావరణంలో సిలికాన్ పొరను ఉంచే ప్రక్రియ, దీని వలన సిలికాన్ పొర ఉపరితలంపై రసాయన ప్రతిచర్య ఆక్సైడ్ ఫిల్మ్‌గా ఏర్పడుతుంది.
అశుద్ధ వ్యాప్తి: ప్రాసెస్ అవసరాలకు అనుగుణంగా సిలికాన్ సబ్‌స్ట్రేట్‌లోకి అశుద్ధ మూలకాలను ప్రవేశపెట్టడానికి అధిక ఉష్ణోగ్రత పరిస్థితులలో థర్మల్ డిఫ్యూజన్ సూత్రాల వినియోగాన్ని సూచిస్తుంది, తద్వారా ఇది నిర్దిష్ట ఏకాగ్రత పంపిణీని కలిగి ఉంటుంది, తద్వారా సిలికాన్ పదార్థం యొక్క విద్యుత్ లక్షణాలను మారుస్తుంది.
అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ వల్ల కలిగే లాటిస్ లోపాలను సరిచేయడానికి అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ తర్వాత సిలికాన్ పొరను వేడి చేసే ప్రక్రియను అన్నేలింగ్ సూచిస్తుంది.
ఆక్సీకరణ/డిఫ్యూజన్/ఎనియలింగ్ కోసం ఉపయోగించే మూడు ప్రాథమిక రకాల పరికరాలు ఉన్నాయి:
- క్షితిజసమాంతర కొలిమి;
- నిలువు కొలిమి;
- వేగవంతమైన తాపన కొలిమి: వేగవంతమైన వేడి చికిత్స పరికరాలు
సాంప్రదాయ హీట్ ట్రీట్‌మెంట్ ప్రక్రియలు ప్రధానంగా అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ వల్ల కలిగే నష్టాన్ని తొలగించడానికి దీర్ఘకాలిక అధిక-ఉష్ణోగ్రత చికిత్సను ఉపయోగిస్తాయి, అయితే దాని ప్రతికూలతలు అసంపూర్ణ లోపం తొలగింపు మరియు అమర్చిన మలినాలను తక్కువ క్రియాశీలత సామర్థ్యం.
అదనంగా, అధిక ఎనియలింగ్ ఉష్ణోగ్రత మరియు దీర్ఘకాలం కారణంగా, అశుద్ధ పునఃపంపిణీ సంభవించే అవకాశం ఉంది, దీని వలన పెద్ద మొత్తంలో మలినాలను ప్రసరింపజేస్తుంది మరియు నిస్సార జంక్షన్లు మరియు ఇరుకైన అశుద్ధ పంపిణీ యొక్క అవసరాలను తీర్చడంలో విఫలమవుతుంది.
రాపిడ్ థర్మల్ ప్రాసెసింగ్ (RTP) పరికరాలను ఉపయోగించి అయాన్-ఇంప్లాంటెడ్ పొరల యొక్క వేగవంతమైన థర్మల్ ఎనియలింగ్ అనేది చాలా తక్కువ సమయంలో మొత్తం పొరను ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రతకు (సాధారణంగా 400-1300 ° C) వేడి చేసే వేడి చికిత్స పద్ధతి.
ఫర్నేస్ హీటింగ్ ఎనియలింగ్‌తో పోలిస్తే, ఇది తక్కువ థర్మల్ బడ్జెట్, డోపింగ్ ప్రాంతంలో చిన్న శ్రేణి అశుద్ధ కదలిక, తక్కువ కాలుష్యం మరియు తక్కువ ప్రాసెసింగ్ సమయం వంటి ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది.
వేగవంతమైన థర్మల్ ఎనియలింగ్ ప్రక్రియ వివిధ రకాలైన శక్తి వనరులను ఉపయోగించవచ్చు మరియు ఎనియలింగ్ సమయ పరిధి చాలా విస్తృతంగా ఉంటుంది (100 నుండి 10-9 సెకన్ల వరకు, లాంప్ ఎనియలింగ్, లేజర్ ఎనియలింగ్ మొదలైనవి). ఇది అశుద్ధ పునఃపంపిణీని సమర్థవంతంగా అణిచివేసేటప్పుడు మలినాలను పూర్తిగా సక్రియం చేయగలదు. ఇది ప్రస్తుతం 200mm కంటే ఎక్కువ పొర వ్యాసం కలిగిన హై-ఎండ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ తయారీ ప్రక్రియలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.
2. రెండవ తాపన ప్రక్రియ
2.1 ఆక్సీకరణ ప్రక్రియ
ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ తయారీ ప్రక్రియలో, సిలికాన్ ఆక్సైడ్ ఫిల్మ్‌లను రూపొందించడానికి రెండు పద్ధతులు ఉన్నాయి: థర్మల్ ఆక్సీకరణ మరియు నిక్షేపణ.
ఆక్సీకరణ ప్రక్రియ అనేది థర్మల్ ఆక్సీకరణ ద్వారా సిలికాన్ పొరల ఉపరితలంపై SiO2 ఏర్పడే ప్రక్రియను సూచిస్తుంది. థర్మల్ ఆక్సీకరణ ద్వారా ఏర్పడిన SiO2 ఫిల్మ్ దాని అత్యుత్తమ విద్యుత్ ఇన్సులేషన్ లక్షణాలు మరియు ప్రక్రియ సాధ్యత కారణంగా ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ తయారీ ప్రక్రియలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.
దీని అత్యంత ముఖ్యమైన అప్లికేషన్లు క్రింది విధంగా ఉన్నాయి:
- గీతలు మరియు కాలుష్యం నుండి పరికరాలను రక్షించండి;
- చార్జ్డ్ క్యారియర్‌ల ఫీల్డ్ ఐసోలేషన్‌ను పరిమితం చేయడం (ఉపరితల పాసివేషన్);
- గేట్ ఆక్సైడ్ లేదా నిల్వ సెల్ నిర్మాణాలలో విద్యుద్వాహక పదార్థాలు;
- డోపింగ్‌లో ఇంప్లాంట్ మాస్కింగ్;
- లోహ వాహక పొరల మధ్య విద్యుద్వాహక పొర.
(1)పరికర రక్షణ మరియు ఐసోలేషన్
పొర (సిలికాన్ పొర) ఉపరితలంపై పెరిగిన SiO2, సిలికాన్‌లోని సున్నితమైన పరికరాలను వేరుచేయడానికి మరియు రక్షించడానికి సమర్థవంతమైన అవరోధ పొరగా ఉపయోగపడుతుంది.
SiO2 ఒక కఠినమైన మరియు నాన్-పోరస్ (దట్టమైన) పదార్థం కాబట్టి, సిలికాన్ ఉపరితలంపై క్రియాశీల పరికరాలను సమర్థవంతంగా వేరుచేయడానికి దీనిని ఉపయోగించవచ్చు. హార్డ్ SiO2 పొర సిలికాన్ పొరను గీతలు మరియు తయారీ ప్రక్రియలో సంభవించే నష్టం నుండి రక్షిస్తుంది.
(2)ఉపరితల నిష్క్రియం
ఉపరితల పాసివేషన్ థర్మల్‌గా పెరిగిన SiO2 యొక్క ప్రధాన ప్రయోజనం ఏమిటంటే, సిలికాన్ యొక్క ఉపరితల స్థితి సాంద్రతను దాని డాంగ్లింగ్ బాండ్‌లను నిరోధించడం ద్వారా తగ్గించవచ్చు, ఈ ప్రభావాన్ని ఉపరితల నిష్క్రియం అంటారు.
ఇది విద్యుత్ క్షీణతను నిరోధిస్తుంది మరియు తేమ, అయాన్లు లేదా ఇతర బాహ్య కలుషితాల వల్ల ఏర్పడే లీకేజ్ కరెంట్ కోసం మార్గాన్ని తగ్గిస్తుంది. హార్డ్ SiO2 పొర, పోస్ట్-ప్రొడక్షన్ సమయంలో సంభవించే గీతలు మరియు ప్రక్రియ నష్టం నుండి Si ని రక్షిస్తుంది.
Si ఉపరితలంపై పెరిగిన SiO2 పొర Si ఉపరితలంపై విద్యుత్తు క్రియాశీల కలుషితాలను (మొబైల్ అయాన్ కాలుష్యం) బంధించగలదు. జంక్షన్ పరికరాల లీకేజీ కరెంట్‌ను నియంత్రించడానికి మరియు స్థిరమైన గేట్ ఆక్సైడ్‌లను పెంచడానికి నిష్క్రియాత్మకత కూడా ముఖ్యమైనది.
అధిక-నాణ్యత పాసివేషన్ లేయర్‌గా, ఆక్సైడ్ పొరకు ఏకరీతి మందం, పిన్‌హోల్స్ మరియు శూన్యాలు లేవు వంటి నాణ్యత అవసరాలు ఉంటాయి.
ఆక్సైడ్ పొరను Si ఉపరితల పాసివేషన్ లేయర్‌గా ఉపయోగించడంలో మరొక అంశం ఆక్సైడ్ పొర యొక్క మందం. సాధారణ కెపాసిటర్ల ఛార్జ్ నిల్వ మరియు విచ్ఛిన్న లక్షణాల మాదిరిగానే సిలికాన్ ఉపరితలంపై ఛార్జ్ చేరడం వల్ల లోహపు పొరను ఛార్జింగ్ చేయకుండా నిరోధించడానికి ఆక్సైడ్ పొర తగినంత మందంగా ఉండాలి.
SiO2 కూడా Siకి సమానమైన ఉష్ణ విస్తరణ గుణకాన్ని కలిగి ఉంది. సిలికాన్ పొరలు అధిక ఉష్ణోగ్రత ప్రక్రియల సమయంలో విస్తరిస్తాయి మరియు శీతలీకరణ సమయంలో కుదించబడతాయి.
SiO2 Siకి చాలా దగ్గరగా విస్తరిస్తుంది లేదా కుదించబడుతుంది, ఇది ఉష్ణ ప్రక్రియ సమయంలో సిలికాన్ పొర యొక్క వార్పింగ్‌ను తగ్గిస్తుంది. ఇది ఫిల్మ్ ఒత్తిడి కారణంగా సిలికాన్ ఉపరితలం నుండి ఆక్సైడ్ ఫిల్మ్‌ను వేరు చేయడాన్ని కూడా నివారిస్తుంది.
(3)గేట్ ఆక్సైడ్ విద్యుద్వాహకము
MOS సాంకేతికతలో అత్యంత సాధారణంగా ఉపయోగించే మరియు ముఖ్యమైన గేట్ ఆక్సైడ్ నిర్మాణం కోసం, చాలా సన్నని ఆక్సైడ్ పొర విద్యుద్వాహక పదార్థంగా ఉపయోగించబడుతుంది. గేట్ ఆక్సైడ్ పొర మరియు కింద ఉన్న Si అధిక నాణ్యత మరియు స్థిరత్వం యొక్క లక్షణాలను కలిగి ఉన్నందున, గేట్ ఆక్సైడ్ పొర సాధారణంగా ఉష్ణ పెరుగుదల ద్వారా పొందబడుతుంది.
SiO2 అధిక విద్యుద్వాహక బలం (107V/m) మరియు అధిక నిరోధకత (సుమారు 1017Ω·cm) కలిగి ఉంటుంది.
MOS పరికరాల విశ్వసనీయతకు కీలకం గేట్ ఆక్సైడ్ పొర యొక్క సమగ్రత. MOS పరికరాలలో గేట్ నిర్మాణం కరెంట్ ప్రవాహాన్ని నియంత్రిస్తుంది. ఫీల్డ్-ఎఫెక్ట్ టెక్నాలజీ ఆధారంగా మైక్రోచిప్‌ల పనితీరుకు ఈ ఆక్సైడ్ ఆధారం కాబట్టి,
అందువల్ల, అధిక నాణ్యత, అద్భుతమైన ఫిల్మ్ మందం ఏకరూపత మరియు మలినాలు లేకపోవడం దాని ప్రాథమిక అవసరాలు. గేట్ ఆక్సైడ్ నిర్మాణం యొక్క పనితీరును క్షీణింపజేసే ఏదైనా కాలుష్యం ఖచ్చితంగా నియంత్రించబడాలి.
(4)డోపింగ్ అవరోధం
SiO2 సిలికాన్ ఉపరితలం యొక్క ఎంపిక డోపింగ్ కోసం సమర్థవంతమైన మాస్కింగ్ పొరగా ఉపయోగించవచ్చు. సిలికాన్ ఉపరితలంపై ఆక్సైడ్ పొర ఏర్పడిన తర్వాత, ముసుగు యొక్క పారదర్శక భాగంలో SiO2 ఒక విండోను ఏర్పరుస్తుంది, దీని ద్వారా డోపింగ్ పదార్థం సిలికాన్ పొరలోకి ప్రవేశించగలదు.
కిటికీలు లేని చోట, ఆక్సైడ్ సిలికాన్ ఉపరితలాన్ని రక్షిస్తుంది మరియు మలినాలను వ్యాపించకుండా నిరోధించగలదు, తద్వారా ఎంపిక చేసిన అశుద్ధ ఇంప్లాంటేషన్‌ను అనుమతిస్తుంది.
Si తో పోలిస్తే SiO2లో డోపాంట్లు నెమ్మదిగా కదులుతాయి, కాబట్టి డోపాంట్‌లను నిరోధించడానికి సన్నని ఆక్సైడ్ పొర మాత్రమే అవసరమవుతుంది (ఈ రేటు ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడి ఉంటుందని గమనించండి).
ఒక సన్నని ఆక్సైడ్ పొర (ఉదా, 150 Å మందం) అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ అవసరమయ్యే ప్రాంతాల్లో కూడా ఉపయోగించవచ్చు, ఇది సిలికాన్ ఉపరితలంపై నష్టాన్ని తగ్గించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.
ఇది ఛానలింగ్ ప్రభావాన్ని తగ్గించడం ద్వారా అశుద్ధ ఇంప్లాంటేషన్ సమయంలో జంక్షన్ లోతును బాగా నియంత్రించడానికి అనుమతిస్తుంది. అమర్చిన తర్వాత, సిలికాన్ ఉపరితలాన్ని మళ్లీ ఫ్లాట్‌గా చేయడానికి ఆక్సైడ్‌ను హైడ్రోఫ్లోరిక్ యాసిడ్‌తో ఎంపిక చేసి తొలగించవచ్చు.
(5)మెటల్ పొరల మధ్య విద్యుద్వాహక పొర
SiO2 సాధారణ పరిస్థితులలో విద్యుత్తును నిర్వహించదు, కాబట్టి ఇది మైక్రోచిప్‌లలోని లోహ పొరల మధ్య సమర్థవంతమైన అవాహకం. SiO2 ఎగువ మెటల్ పొర మరియు దిగువ మెటల్ పొర మధ్య షార్ట్ సర్క్యూట్‌లను నిరోధించగలదు, వైర్‌పై ఉన్న ఇన్సులేటర్ షార్ట్ సర్క్యూట్‌లను నిరోధించగలదు.
ఆక్సైడ్ యొక్క నాణ్యత అవసరం ఏమిటంటే అది పిన్‌హోల్స్ మరియు శూన్యాలు లేకుండా ఉంటుంది. ఇది మరింత ప్రభావవంతమైన ద్రవత్వాన్ని పొందడానికి తరచుగా డోప్ చేయబడుతుంది, ఇది కాలుష్య వ్యాప్తిని బాగా తగ్గించగలదు. ఇది సాధారణంగా ఉష్ణ పెరుగుదల కంటే రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ ద్వారా పొందబడుతుంది.
ప్రతిచర్య వాయువుపై ఆధారపడి, ఆక్సీకరణ ప్రక్రియ సాధారణంగా విభజించబడింది:
- పొడి ఆక్సిజన్ ఆక్సీకరణ: Si + O2→SiO2;
- వెట్ ఆక్సిజన్ ఆక్సీకరణ: 2H2O (నీటి ఆవిరి) + Si→SiO2+2H2;
- క్లోరిన్-డోప్డ్ ఆక్సీకరణ: హైడ్రోజన్ క్లోరైడ్ (HCl), డైక్లోరోఎథైలీన్ DCE (C2H2Cl2) లేదా దాని ఉత్పన్నాలు వంటి క్లోరిన్ వాయువు, ఆక్సీకరణ రేటు మరియు ఆక్సైడ్ పొర యొక్క నాణ్యతను మెరుగుపరచడానికి ఆక్సిజన్‌కు జోడించబడుతుంది.
(1)పొడి ఆక్సిజన్ ఆక్సీకరణ ప్రక్రియ: ప్రతిచర్య వాయువులోని ఆక్సిజన్ అణువులు ఇప్పటికే ఏర్పడిన ఆక్సైడ్ పొర ద్వారా వ్యాపించి, SiO2 మరియు Si మధ్య ఇంటర్‌ఫేస్‌కు చేరుకుని, Siతో చర్య జరిపి, ఆపై SiO2 పొరను ఏర్పరుస్తాయి.
పొడి ఆక్సిజన్ ఆక్సీకరణ ద్వారా తయారు చేయబడిన SiO2 దట్టమైన నిర్మాణం, ఏకరీతి మందం, ఇంజెక్షన్ మరియు వ్యాప్తికి బలమైన మాస్కింగ్ సామర్థ్యం మరియు అధిక ప్రక్రియ పునరావృత సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది. దీని ప్రతికూలత ఏమిటంటే వృద్ధి రేటు నెమ్మదిగా ఉంది.
ఈ పద్ధతి సాధారణంగా గేట్ విద్యుద్వాహక ఆక్సీకరణ, సన్నని బఫర్ లేయర్ ఆక్సీకరణ వంటి అధిక-నాణ్యత ఆక్సీకరణ కోసం లేదా మందపాటి బఫర్ లేయర్ ఆక్సీకరణ సమయంలో ఆక్సీకరణను ప్రారంభించడానికి మరియు ఆక్సీకరణను ముగించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.
(2)వెట్ ఆక్సిజన్ ఆక్సీకరణ ప్రక్రియ: నీటి ఆవిరిని నేరుగా ఆక్సిజన్‌లో తీసుకువెళ్లవచ్చు లేదా హైడ్రోజన్ మరియు ఆక్సిజన్‌ల ప్రతిచర్య ద్వారా పొందవచ్చు. హైడ్రోజన్ లేదా నీటి ఆవిరి యొక్క పాక్షిక పీడన నిష్పత్తిని ఆక్సిజన్‌కి సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా ఆక్సీకరణ రేటును మార్చవచ్చు.
భద్రతను నిర్ధారించడానికి, హైడ్రోజన్ మరియు ఆక్సిజన్ నిష్పత్తి 1.88:1 మించరాదని గమనించండి. రియాక్షన్ గ్యాస్‌లో ఆక్సిజన్ మరియు నీటి ఆవిరి రెండూ ఉండటం వల్ల వెట్ ఆక్సిజన్ ఆక్సీకరణ జరుగుతుంది మరియు నీటి ఆవిరి అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద హైడ్రోజన్ ఆక్సైడ్ (HO)గా కుళ్ళిపోతుంది.
సిలికాన్ ఆక్సైడ్‌లో హైడ్రోజన్ ఆక్సైడ్ వ్యాప్తి రేటు ఆక్సిజన్ కంటే చాలా వేగంగా ఉంటుంది, కాబట్టి తడి ఆక్సిజన్ ఆక్సీకరణ రేటు పొడి ఆక్సిజన్ ఆక్సీకరణ రేటు కంటే ఒక ఆర్డర్ పరిమాణం ఎక్కువగా ఉంటుంది.
(3)క్లోరిన్-డోప్డ్ ఆక్సీకరణ ప్రక్రియ: సాంప్రదాయ పొడి ఆక్సిజన్ ఆక్సీకరణ మరియు తడి ఆక్సిజన్ ఆక్సీకరణతో పాటు, హైడ్రోజన్ క్లోరైడ్ (HCl), డైక్లోరోఎథైలీన్ DCE (C2H2Cl2) లేదా దాని ఉత్పన్నాలు వంటి క్లోరిన్ వాయువును ఆక్సిజన్‌కు జోడించడం ద్వారా ఆక్సీకరణ రేటు మరియు ఆక్సైడ్ పొర నాణ్యతను మెరుగుపరచవచ్చు. .
ఆక్సీకరణ రేటు పెరగడానికి ప్రధాన కారణం ఏమిటంటే, ఆక్సీకరణ కోసం క్లోరిన్ జోడించబడినప్పుడు, రియాక్టెంట్‌లో ఆక్సీకరణను వేగవంతం చేసే నీటి ఆవిరి మాత్రమే కాకుండా, Si మరియు SiO2 మధ్య ఇంటర్‌ఫేస్ దగ్గర క్లోరిన్ పేరుకుపోతుంది. ఆక్సిజన్ సమక్షంలో, క్లోరోసిలికాన్ సమ్మేళనాలు సులభంగా సిలికాన్ ఆక్సైడ్‌గా మార్చబడతాయి, ఇది ఆక్సీకరణను ఉత్ప్రేరకపరుస్తుంది.
ఆక్సైడ్ పొర నాణ్యతను మెరుగుపరచడానికి ప్రధాన కారణం ఏమిటంటే, ఆక్సైడ్ పొరలోని క్లోరిన్ అణువులు సోడియం అయాన్ల కార్యకలాపాలను శుద్ధి చేయగలవు, తద్వారా పరికరాలు మరియు ప్రాసెస్ ముడి పదార్థాల సోడియం అయాన్ కాలుష్యం ద్వారా ప్రవేశపెట్టిన ఆక్సీకరణ లోపాలను తగ్గించడం. అందువల్ల, క్లోరిన్ డోపింగ్ చాలా పొడి ఆక్సిజన్ ఆక్సీకరణ ప్రక్రియలలో పాల్గొంటుంది.
2.2 వ్యాప్తి ప్రక్రియ
సాంప్రదాయ వ్యాప్తి అనేది పదార్ధాలను సమంగా పంపిణీ చేసే వరకు అధిక సాంద్రత ఉన్న ప్రాంతాల నుండి తక్కువ సాంద్రత ఉన్న ప్రాంతాలకు బదిలీ చేయడాన్ని సూచిస్తుంది. వ్యాప్తి ప్రక్రియ ఫిక్ చట్టాన్ని అనుసరిస్తుంది. రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ పదార్ధాల మధ్య వ్యాప్తి సంభవించవచ్చు మరియు వివిధ ప్రాంతాల మధ్య ఏకాగ్రత మరియు ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసాలు పదార్థాల పంపిణీని ఏకరీతి సమతౌల్య స్థితికి నడిపిస్తాయి.
సెమీకండక్టర్ పదార్థాల యొక్క అతి ముఖ్యమైన లక్షణాలలో ఒకటి, వాటి వాహకతను వివిధ రకాల లేదా డోపాంట్ల సాంద్రతలను జోడించడం ద్వారా సర్దుబాటు చేయవచ్చు. ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ తయారీలో, ఈ ప్రక్రియ సాధారణంగా డోపింగ్ లేదా డిఫ్యూజన్ ప్రక్రియల ద్వారా సాధించబడుతుంది.
డిజైన్ లక్ష్యాలపై ఆధారపడి, సిలికాన్, జెర్మేనియం లేదా III-V సమ్మేళనాలు వంటి సెమీకండక్టర్ పదార్థాలు దాత మలినాలను లేదా అంగీకరించే మలినాలను డోపింగ్ చేయడం ద్వారా రెండు వేర్వేరు సెమీకండక్టర్ లక్షణాలను పొందవచ్చు, N-రకం లేదా P-రకం.
సెమీకండక్టర్ డోపింగ్ ప్రధానంగా రెండు పద్ధతుల ద్వారా నిర్వహించబడుతుంది: వ్యాప్తి లేదా అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్, ప్రతి దాని స్వంత లక్షణాలు:
డిఫ్యూజన్ డోపింగ్ తక్కువ ఖర్చుతో కూడుకున్నది, అయితే డోపింగ్ పదార్థం యొక్క ఏకాగ్రత మరియు లోతును ఖచ్చితంగా నియంత్రించలేము;
అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ సాపేక్షంగా ఖరీదైనది అయినప్పటికీ, ఇది డోపాంట్ ఏకాగ్రత ప్రొఫైల్స్ యొక్క ఖచ్చితమైన నియంత్రణను అనుమతిస్తుంది.
1970లకు ముందు, ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ గ్రాఫిక్స్ యొక్క ఫీచర్ పరిమాణం 10μm క్రమంలో ఉండేది మరియు సాంప్రదాయిక థర్మల్ డిఫ్యూజన్ టెక్నాలజీ సాధారణంగా డోపింగ్ కోసం ఉపయోగించబడింది.
వ్యాప్తి ప్రక్రియ ప్రధానంగా సెమీకండక్టర్ పదార్థాలను సవరించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. వివిధ పదార్ధాలను సెమీకండక్టర్ పదార్ధాలలోకి వ్యాప్తి చేయడం ద్వారా, వాటి వాహకత మరియు ఇతర భౌతిక లక్షణాలను మార్చవచ్చు.
ఉదాహరణకు, త్రివాలెంట్ మూలకం బోరాన్‌ను సిలికాన్‌గా విస్తరించడం ద్వారా, P-రకం సెమీకండక్టర్ ఏర్పడుతుంది; పెంటావాలెంట్ మూలకాలను ఫాస్ఫరస్ లేదా ఆర్సెనిక్ డోపింగ్ చేయడం ద్వారా, ఒక N-రకం సెమీకండక్టర్ ఏర్పడుతుంది. ఎక్కువ రంధ్రాలు ఉన్న P-రకం సెమీకండక్టర్ ఎక్కువ ఎలక్ట్రాన్‌లతో కూడిన N-రకం సెమీకండక్టర్‌తో సంబంధంలోకి వచ్చినప్పుడు, PN జంక్షన్ ఏర్పడుతుంది.
లక్షణ పరిమాణాలు తగ్గిపోతున్నందున, ఐసోట్రోపిక్ వ్యాప్తి ప్రక్రియ డోపాంట్లు షీల్డ్ ఆక్సైడ్ పొర యొక్క మరొక వైపుకు వ్యాపించడాన్ని సాధ్యం చేస్తుంది, దీని వలన ప్రక్కనే ఉన్న ప్రాంతాల మధ్య లఘు చిత్రాలు ఏర్పడతాయి.
కొన్ని ప్రత్యేక ఉపయోగాలు మినహా (దీర్ఘకాల వ్యాప్తికి ఏకరీతిలో పంపిణీ చేయబడిన అధిక-వోల్టేజ్ నిరోధక ప్రాంతాలను ఏర్పరచడం వంటివి), వ్యాప్తి ప్రక్రియ క్రమంగా అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ ద్వారా భర్తీ చేయబడింది.
అయినప్పటికీ, 10nm కంటే తక్కువ సాంకేతికత ఉత్పత్తిలో, త్రీ-డైమెన్షనల్ ఫిన్ ఫీల్డ్-ఎఫెక్ట్ ట్రాన్సిస్టర్ (ఫిన్‌ఫెట్) పరికరంలో ఫిన్ పరిమాణం చాలా తక్కువగా ఉంటుంది కాబట్టి, అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ దాని చిన్న నిర్మాణాన్ని దెబ్బతీస్తుంది. ఘన మూలం వ్యాప్తి ప్రక్రియ యొక్క ఉపయోగం ఈ సమస్యను పరిష్కరించవచ్చు.
2.3 అధోకరణ ప్రక్రియ
ఎనియలింగ్ ప్రక్రియను థర్మల్ ఎనియలింగ్ అని కూడా అంటారు. ఒక నిర్దిష్ట ప్రక్రియ ప్రయోజనాన్ని సాధించడానికి సిలికాన్ పొర యొక్క ఉపరితలంపై లేదా లోపల సూక్ష్మ నిర్మాణాన్ని మార్చడానికి సిలికాన్ పొరను కొంత సమయం వరకు అధిక ఉష్ణోగ్రత వాతావరణంలో ఉంచడం ప్రక్రియ.
ఎనియలింగ్ ప్రక్రియలో అత్యంత క్లిష్టమైన పారామితులు ఉష్ణోగ్రత మరియు సమయం. అధిక ఉష్ణోగ్రత మరియు ఎక్కువ సమయం, అధిక ఉష్ణ బడ్జెట్.
అసలైన ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ తయారీ ప్రక్రియలో, థర్మల్ బడ్జెట్ ఖచ్చితంగా నియంత్రించబడుతుంది. ప్రక్రియ ప్రవాహంలో బహుళ ఎనియలింగ్ ప్రక్రియలు ఉన్నట్లయితే, థర్మల్ బడ్జెట్ బహుళ ఉష్ణ చికిత్సల యొక్క సూపర్‌పొజిషన్‌గా వ్యక్తీకరించబడుతుంది.
అయినప్పటికీ, ప్రక్రియ నోడ్‌ల సూక్ష్మీకరణతో, మొత్తం ప్రక్రియలో అనుమతించదగిన ఉష్ణ బడ్జెట్ చిన్నదిగా మరియు చిన్నదిగా మారుతుంది, అనగా అధిక-ఉష్ణోగ్రత ఉష్ణ ప్రక్రియ యొక్క ఉష్ణోగ్రత తక్కువగా ఉంటుంది మరియు సమయం తక్కువగా ఉంటుంది.
సాధారణంగా, ఎనియలింగ్ ప్రక్రియ అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్, థిన్ ఫిల్మ్ డిపాజిషన్, మెటల్ సిలిసైడ్ నిర్మాణం మరియు ఇతర ప్రక్రియలతో కలిపి ఉంటుంది. అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ తర్వాత అత్యంత సాధారణ థర్మల్ ఎనియలింగ్.
అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ సబ్‌స్ట్రేట్ అణువులపై ప్రభావం చూపుతుంది, దీనివల్ల అవి అసలు లాటిస్ నిర్మాణం నుండి విడిపోతాయి మరియు సబ్‌స్ట్రేట్ లాటిస్‌ను దెబ్బతీస్తాయి. థర్మల్ ఎనియలింగ్ అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ వల్ల కలిగే లాటిస్ నష్టాన్ని సరిచేయగలదు మరియు అమర్చిన అశుద్ధ పరమాణువులను లాటిస్ ఖాళీల నుండి లాటిస్ సైట్‌లకు తరలించి, తద్వారా వాటిని సక్రియం చేస్తుంది.
లాటిస్ డ్యామేజ్ రిపేర్ కోసం అవసరమైన ఉష్ణోగ్రత సుమారు 500°C, మరియు అశుద్ధత క్రియాశీలతకు అవసరమైన ఉష్ణోగ్రత సుమారు 950°C. సిద్ధాంతంలో, ఎనియలింగ్ సమయం మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రత, మలినాలను సక్రియం చేసే రేటు ఎక్కువగా ఉంటుంది, కానీ చాలా ఎక్కువ థర్మల్ బడ్జెట్ మలినాలను అధికంగా వ్యాప్తి చేయడానికి దారి తీస్తుంది, ప్రక్రియను అనియంత్రిస్తుంది మరియు చివరికి పరికరం మరియు సర్క్యూట్ పనితీరు క్షీణిస్తుంది.
అందువల్ల, తయారీ సాంకేతికత అభివృద్ధితో, సాంప్రదాయిక దీర్ఘకాలిక ఫర్నేస్ ఎనియలింగ్ క్రమంగా ర్యాపిడ్ థర్మల్ ఎనియలింగ్ (RTA) ద్వారా భర్తీ చేయబడింది.
తయారీ ప్రక్రియలో, చలనచిత్రం యొక్క నిర్దిష్ట భౌతిక లేదా రసాయన లక్షణాలను మార్చడానికి కొన్ని నిర్దిష్ట చలనచిత్రాలు నిక్షేపణ తర్వాత థర్మల్ ఎనియలింగ్ ప్రక్రియను నిర్వహించాలి. ఉదాహరణకు, ఒక వదులుగా ఉండే చిత్రం దట్టంగా మారుతుంది, దాని పొడి లేదా తడి ఎచింగ్ రేటు మారుతుంది;
మెటల్ సిలిసైడ్ ఏర్పడే సమయంలో మరొక సాధారణంగా ఉపయోగించే ఎనియలింగ్ ప్రక్రియ జరుగుతుంది. కోబాల్ట్, నికెల్, టైటానియం మొదలైన మెటల్ ఫిల్మ్‌లు సిలికాన్ పొర యొక్క ఉపరితలంపైకి చిమ్ముతాయి మరియు సాపేక్షంగా తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద వేగవంతమైన థర్మల్ ఎనియలింగ్ తర్వాత, మెటల్ మరియు సిలికాన్ మిశ్రమంగా ఏర్పడతాయి.
కొన్ని లోహాలు వేర్వేరు ఉష్ణోగ్రత పరిస్థితులలో వివిధ మిశ్రమ దశలను ఏర్పరుస్తాయి. సాధారణంగా, ప్రక్రియ సమయంలో తక్కువ కాంటాక్ట్ రెసిస్టెన్స్ మరియు బాడీ రెసిస్టెన్స్‌తో మిశ్రమం దశ ఏర్పడుతుందని భావిస్తున్నారు.
వివిధ ఉష్ణ బడ్జెట్ అవసరాల ప్రకారం, ఎనియలింగ్ ప్రక్రియ అధిక ఉష్ణోగ్రత కొలిమి ఎనియలింగ్ మరియు వేగవంతమైన థర్మల్ ఎనియలింగ్‌గా విభజించబడింది.
- అధిక ఉష్ణోగ్రత ఫర్నేస్ ట్యూబ్ ఎనియలింగ్:
ఇది అధిక ఉష్ణోగ్రత, దీర్ఘకాల ఎనియలింగ్ సమయం మరియు అధిక బడ్జెట్‌తో కూడిన సాంప్రదాయక ఎనియలింగ్ పద్ధతి.
SOI సబ్‌స్ట్రేట్‌లు మరియు డీప్-వెల్ డిఫ్యూజన్ ప్రక్రియలను సిద్ధం చేయడానికి ఆక్సిజన్ ఇంజెక్షన్ ఐసోలేషన్ టెక్నాలజీ వంటి కొన్ని ప్రత్యేక ప్రక్రియలలో, ఇది విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. ఇటువంటి ప్రక్రియలకు సాధారణంగా ఖచ్చితమైన లాటిస్ లేదా ఏకరీతి అశుద్ధ పంపిణీని పొందేందుకు అధిక ఉష్ణ బడ్జెట్ అవసరం.
- రాపిడ్ థర్మల్ అన్నేలింగ్:
ఇది సిలికాన్ పొరలను అత్యంత వేగవంతమైన వేడి/శీతలీకరణ మరియు లక్ష్య ఉష్ణోగ్రత వద్ద చిన్న నివాసం ద్వారా ప్రాసెస్ చేసే ప్రక్రియ, కొన్నిసార్లు దీనిని రాపిడ్ థర్మల్ ప్రాసెసింగ్ (RTP) అని కూడా పిలుస్తారు.
అల్ట్రా-నిస్సార జంక్షన్‌లను ఏర్పరిచే ప్రక్రియలో, వేగవంతమైన థర్మల్ ఎనియలింగ్ లాటిస్ డిఫెక్ట్ రిపేర్, ఇంప్యూరిటీ యాక్టివేషన్ మరియు ఇంప్యూరిటీ డిఫ్యూజన్‌ని తగ్గించడం మధ్య రాజీ ఆప్టిమైజేషన్‌ను సాధిస్తుంది మరియు అధునాతన టెక్నాలజీ నోడ్‌ల తయారీ ప్రక్రియలో ఇది ఎంతో అవసరం.
ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల/పతనం ప్రక్రియ మరియు లక్ష్య ఉష్ణోగ్రత వద్ద కొద్దిసేపు ఉండడం కలిసి వేగవంతమైన థర్మల్ ఎనియలింగ్ యొక్క థర్మల్ బడ్జెట్‌గా ఉంటాయి.
సాంప్రదాయ వేగవంతమైన థర్మల్ ఎనియలింగ్ దాదాపు 1000°C ఉష్ణోగ్రతను కలిగి ఉంటుంది మరియు సెకన్లు పడుతుంది. ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, వేగవంతమైన థర్మల్ ఎనియలింగ్ యొక్క అవసరాలు చాలా కఠినంగా మారాయి మరియు ఫ్లాష్ ఎనియలింగ్, స్పైక్ ఎనియలింగ్ మరియు లేజర్ ఎనియలింగ్ క్రమంగా అభివృద్ధి చెందాయి, ఎనియలింగ్ సమయం మిల్లీసెకన్లకు చేరుకుంటుంది మరియు మైక్రోసెకన్లు మరియు సబ్-మైక్రోసెకన్ల వైపు కూడా అభివృద్ధి చెందుతుంది.
3 . మూడు తాపన ప్రక్రియ పరికరాలు
3.1 వ్యాప్తి మరియు ఆక్సీకరణ పరికరాలు
వ్యాప్తి ప్రక్రియ ప్రధానంగా అధిక ఉష్ణోగ్రత (సాధారణంగా 900-1200℃) పరిస్థితులలో థర్మల్ డిఫ్యూజన్ సూత్రాన్ని ఉపయోగిస్తుంది, సిలికాన్ సబ్‌స్ట్రేట్‌లో అశుద్ధ మూలకాలను ఒక నిర్దిష్ట సాంద్రత పంపిణీని అందించడానికి అవసరమైన లోతులో చేర్చడానికి, విద్యుత్ లక్షణాలను మార్చడానికి. పదార్థం మరియు సెమీకండక్టర్ పరికర నిర్మాణాన్ని ఏర్పరుస్తుంది.
సిలికాన్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ టెక్నాలజీలో, డిఫ్యూజన్ ప్రక్రియ PN జంక్షన్లు లేదా రెసిస్టర్‌లు, కెపాసిటర్లు, ఇంటర్‌కనెక్ట్ వైరింగ్, డయోడ్‌లు మరియు ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లలో ట్రాన్సిస్టర్‌లు వంటి భాగాలను తయారు చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది మరియు భాగాల మధ్య ఐసోలేషన్ కోసం కూడా ఉపయోగించబడుతుంది.
డోపింగ్ ఏకాగ్రత పంపిణీని ఖచ్చితంగా నియంత్రించలేకపోవడం వల్ల, 200 మిమీ మరియు అంతకంటే ఎక్కువ పొర వ్యాసం కలిగిన ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌ల తయారీలో అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ డోపింగ్ ప్రక్రియ ద్వారా వ్యాప్తి ప్రక్రియ క్రమంగా భర్తీ చేయబడింది, అయితే భారీ మొత్తంలో ఇప్పటికీ తక్కువ మొత్తం ఉపయోగించబడుతుంది. డోపింగ్ ప్రక్రియలు.
సాంప్రదాయ వ్యాప్తి పరికరాలు ప్రధానంగా క్షితిజ సమాంతర వ్యాప్తి ఫర్నేసులు, మరియు తక్కువ సంఖ్యలో నిలువు వ్యాప్తి ఫర్నేసులు కూడా ఉన్నాయి.
క్షితిజసమాంతర వ్యాప్తి కొలిమి:
ఇది 200mm కంటే తక్కువ పొర వ్యాసం కలిగిన ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌ల వ్యాప్తి ప్రక్రియలో విస్తృతంగా ఉపయోగించే వేడి చికిత్స పరికరం. దీని లక్షణాలు ఏమిటంటే, హీటింగ్ ఫర్నేస్ బాడీ, రియాక్షన్ ట్యూబ్ మరియు క్వార్ట్జ్ బోట్ మోసే పొరలు అన్నీ క్షితిజ సమాంతరంగా ఉంచబడ్డాయి, కాబట్టి ఇది పొరల మధ్య మంచి ఏకరూపత యొక్క ప్రక్రియ లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది.
ఇది ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ ప్రొడక్షన్ లైన్‌లోని ముఖ్యమైన ఫ్రంట్-ఎండ్ పరికరాలలో ఒకటి మాత్రమే కాదు, వివిక్త పరికరాలు, పవర్ ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలు, ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలు మరియు ఆప్టికల్ ఫైబర్‌లు వంటి పరిశ్రమలలో వ్యాప్తి, ఆక్సీకరణ, ఎనియలింగ్, మిశ్రమం మరియు ఇతర ప్రక్రియలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. .
నిలువు వ్యాప్తి కొలిమి:
సాధారణంగా 200mm మరియు 300mm వ్యాసం కలిగిన పొరల కోసం ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ ప్రక్రియలో ఉపయోగించే బ్యాచ్ హీట్ ట్రీట్‌మెంట్ పరికరాలను సూచిస్తుంది, దీనిని సాధారణంగా నిలువు కొలిమి అని పిలుస్తారు.
వర్టికల్ డిఫ్యూజన్ ఫర్నేస్ యొక్క నిర్మాణ లక్షణాలు ఏమిటంటే, హీటింగ్ ఫర్నేస్ బాడీ, రియాక్షన్ ట్యూబ్ మరియు పొరను మోసే క్వార్ట్జ్ బోట్ అన్నీ నిలువుగా ఉంచబడతాయి మరియు పొరను అడ్డంగా ఉంచుతారు. ఇది పొర లోపల మంచి ఏకరూపత, అధిక స్థాయి ఆటోమేషన్ మరియు స్థిరమైన సిస్టమ్ పనితీరు యొక్క లక్షణాలను కలిగి ఉంది, ఇది పెద్ద-స్థాయి ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ ఉత్పత్తి లైన్ల అవసరాలను తీర్చగలదు.
సెమీకండక్టర్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ ప్రొడక్షన్ లైన్‌లోని ముఖ్యమైన పరికరాలలో నిలువు వ్యాప్తి ఫర్నేస్ ఒకటి మరియు ఇది సాధారణంగా పవర్ ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల (ఐజిబిటి) రంగాలలో సంబంధిత ప్రక్రియలలో ఉపయోగించబడుతుంది.
పొడి ఆక్సిజన్ ఆక్సీకరణ, హైడ్రోజన్-ఆక్సిజన్ సంశ్లేషణ ఆక్సీకరణ, సిలికాన్ ఆక్సినైట్రైడ్ ఆక్సీకరణ, మరియు సిలికాన్ డయాక్సైడ్, పాలీసిలికాన్, సిలికాన్ నైట్రైడ్ (Si3N4) మరియు పరమాణు పొర వంటి సన్నని చలనచిత్ర పెరుగుదల ప్రక్రియల వంటి ఆక్సీకరణ ప్రక్రియలకు నిలువు వ్యాప్తి ఫర్నేస్ వర్తిస్తుంది.
ఇది సాధారణంగా అధిక ఉష్ణోగ్రత ఎనియలింగ్, కాపర్ ఎనియలింగ్ మరియు మిశ్రమ ప్రక్రియలలో కూడా ఉపయోగించబడుతుంది. వ్యాప్తి ప్రక్రియ పరంగా, నిలువు వ్యాప్తి ఫర్నేసులు కొన్నిసార్లు భారీ డోపింగ్ ప్రక్రియలలో కూడా ఉపయోగించబడతాయి.
3.2 వేగవంతమైన ఎనియలింగ్ పరికరాలు
రాపిడ్ థర్మల్ ప్రాసెసింగ్ (RTP) పరికరాలు ఒకే-వేఫర్ హీట్ ట్రీట్‌మెంట్ పరికరం, ఇది పొర యొక్క ఉష్ణోగ్రతను ప్రక్రియకు అవసరమైన ఉష్ణోగ్రతకు (200-1300 ° C) త్వరగా పెంచగలదు మరియు దానిని త్వరగా చల్లబరుస్తుంది. వేడి/శీతలీకరణ రేటు సాధారణంగా 20-250°C/s.
విస్తృత శ్రేణి శక్తి వనరులు మరియు ఎనియలింగ్ సమయంతో పాటు, RTP పరికరాలు అద్భుతమైన థర్మల్ బడ్జెట్ నియంత్రణ మరియు మెరుగైన ఉపరితల ఏకరూపత (ముఖ్యంగా పెద్ద-పరిమాణ పొరల కోసం), అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ వల్ల కలిగే పొర నష్టాన్ని సరిచేయడం వంటి ఇతర అద్భుతమైన ప్రక్రియ పనితీరును కూడా కలిగి ఉన్నాయి. బహుళ గదులు ఏకకాలంలో వివిధ ప్రక్రియ దశలను అమలు చేయగలవు.
అదనంగా, RTP పరికరాలు సరళంగా మరియు త్వరగా ప్రక్రియ వాయువులను మార్చగలవు మరియు సర్దుబాటు చేయగలవు, తద్వారా ఒకే ఉష్ణ చికిత్స ప్రక్రియలో బహుళ ఉష్ణ చికిత్స ప్రక్రియలు పూర్తి చేయబడతాయి.
RTP పరికరాలు సాధారణంగా ర్యాపిడ్ థర్మల్ ఎనియలింగ్ (RTA)లో ఉపయోగించబడుతుంది. అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ తర్వాత, అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ వల్ల కలిగే నష్టాన్ని సరిచేయడానికి, డోప్డ్ ప్రోటాన్‌లను సక్రియం చేయడానికి మరియు అశుద్ధ వ్యాప్తిని సమర్థవంతంగా నిరోధించడానికి RTP పరికరాలు అవసరం.
సాధారణంగా చెప్పాలంటే, లాటిస్ లోపాలను సరిచేయడానికి ఉష్ణోగ్రత సుమారు 500°C ఉంటుంది, అయితే డోప్ చేయబడిన అణువులను సక్రియం చేయడానికి 950°C అవసరం. మలినాలను సక్రియం చేయడం సమయం మరియు ఉష్ణోగ్రతకు సంబంధించినది. ఎక్కువ సమయం మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రత, మరింత పూర్తిగా మలినాలను సక్రియం చేస్తుంది, అయితే ఇది మలినాలను వ్యాప్తి చేయడాన్ని నిరోధించడానికి అనుకూలంగా ఉండదు.
RTP పరికరాలు వేగవంతమైన ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల/పతనం మరియు స్వల్ప వ్యవధి లక్షణాలను కలిగి ఉన్నందున, అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ తర్వాత ఎనియలింగ్ ప్రక్రియ లాటిస్ డిఫెక్ట్ రిపేర్, ఇంప్యూరిటీ యాక్టివేషన్ మరియు ఇంప్యూరిటీ డిఫ్యూజన్ ఇన్హిబిషన్ మధ్య సరైన పరామితి ఎంపికను సాధించగలదు.
RTA ప్రధానంగా క్రింది నాలుగు వర్గాలుగా విభజించబడింది:
(1)స్పైక్ అన్నేలింగ్
దీని లక్షణం ఏమిటంటే ఇది వేగవంతమైన వేడి/శీతలీకరణ ప్రక్రియపై దృష్టి పెడుతుంది, కానీ ప్రాథమికంగా వేడి సంరక్షణ ప్రక్రియ లేదు. స్పైక్ ఎనియలింగ్ అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద చాలా తక్కువ సమయం వరకు ఉంటుంది మరియు డోపింగ్ ఎలిమెంట్‌లను సక్రియం చేయడం దీని ప్రధాన విధి.
వాస్తవ అనువర్తనాల్లో, పొర నిర్దిష్ట స్థిరమైన స్టాండ్‌బై ఉష్ణోగ్రత పాయింట్ నుండి వేగంగా వేడెక్కడం ప్రారంభిస్తుంది మరియు లక్ష్య ఉష్ణోగ్రత పాయింట్‌కి చేరుకున్న తర్వాత వెంటనే చల్లబడుతుంది.
లక్ష్య ఉష్ణోగ్రత పాయింట్ వద్ద నిర్వహణ సమయం (అనగా, గరిష్ట ఉష్ణోగ్రత పాయింట్) చాలా తక్కువగా ఉంటుంది కాబట్టి, ఎనియలింగ్ ప్రక్రియ అశుద్ధత క్రియాశీలత స్థాయిని పెంచుతుంది మరియు అశుద్ధత వ్యాప్తి స్థాయిని కనిష్టీకరించగలదు, అయితే మంచి లోపం ఎనియలింగ్ మరమ్మత్తు లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది, ఫలితంగా అధిక బంధం నాణ్యత మరియు తక్కువ లీకేజ్ కరెంట్.
స్పైక్ ఎనియలింగ్ 65nm తర్వాత అల్ట్రా-నిస్సార జంక్షన్ ప్రక్రియలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. స్పైక్ ఎనియలింగ్ యొక్క ప్రాసెస్ పారామితులు ప్రధానంగా గరిష్ట ఉష్ణోగ్రత, పీక్ డ్వెల్ సమయం, ఉష్ణోగ్రత వైవిధ్యం మరియు ప్రక్రియ తర్వాత పొర నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి.
పీక్ నివాస సమయం ఎంత తక్కువగా ఉంటే అంత మంచిది. ఇది ప్రధానంగా ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణ వ్యవస్థ యొక్క తాపన / శీతలీకరణ రేటుపై ఆధారపడి ఉంటుంది, అయితే ఎంచుకున్న ప్రక్రియ గ్యాస్ వాతావరణం కొన్నిసార్లు దానిపై ఒక నిర్దిష్ట ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
ఉదాహరణకు, హీలియం ఒక చిన్న పరమాణు వాల్యూమ్ మరియు వేగవంతమైన వ్యాప్తి రేటును కలిగి ఉంటుంది, ఇది వేగవంతమైన మరియు ఏకరీతి ఉష్ణ బదిలీకి అనుకూలంగా ఉంటుంది మరియు గరిష్ట వెడల్పు లేదా గరిష్ట నివాస సమయాన్ని తగ్గిస్తుంది. అందువల్ల, హీలియం కొన్నిసార్లు తాపన మరియు శీతలీకరణకు సహాయపడటానికి ఎంపిక చేయబడుతుంది.
(2)లాంప్ ఎనియలింగ్
లాంప్ ఎనియలింగ్ టెక్నాలజీ విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. హాలోజన్ దీపాలను సాధారణంగా వేగవంతమైన ఎనియలింగ్ ఉష్ణ మూలాలుగా ఉపయోగిస్తారు. వాటి అధిక వేడి/శీతలీకరణ రేట్లు మరియు ఖచ్చితమైన ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణ 65nm కంటే ఎక్కువ తయారీ ప్రక్రియల అవసరాలను తీర్చగలవు.
అయినప్పటికీ, ఇది 45nm ప్రక్రియ యొక్క కఠినమైన అవసరాలను పూర్తిగా తీర్చలేదు (45nm ప్రక్రియ తర్వాత, లాజిక్ LSI యొక్క నికెల్-సిలికాన్ సంపర్కం సంభవించినప్పుడు, పొరను మిల్లీసెకన్లలో 200 ° C నుండి 1000 ° C వరకు త్వరగా వేడి చేయాలి, కాబట్టి లేజర్ ఎనియలింగ్ సాధారణంగా అవసరం).
(3)లేజర్ ఎనియలింగ్
లేజర్ ఎనియలింగ్ అనేది సిలికాన్ క్రిస్టల్‌ను కరిగించడానికి సరిపోయేంత వరకు పొర యొక్క ఉపరితలం యొక్క ఉష్ణోగ్రతను త్వరగా పెంచడానికి లేజర్‌ను నేరుగా ఉపయోగించే ప్రక్రియ.
లేజర్ ఎనియలింగ్ యొక్క ప్రయోజనాలు చాలా వేగంగా వేడి చేయడం మరియు సున్నితమైన నియంత్రణ. దీనికి ఫిలమెంట్ హీటింగ్ అవసరం లేదు మరియు ఉష్ణోగ్రత లాగ్ మరియు ఫిలమెంట్ లైఫ్‌తో ప్రాథమికంగా ఎటువంటి సమస్యలు లేవు.
అయితే, సాంకేతిక దృక్కోణం నుండి, లేజర్ ఎనియలింగ్ లీకేజ్ కరెంట్ మరియు అవశేషాల లోపం సమస్యలను కలిగి ఉంది, ఇది పరికరం పనితీరుపై కూడా నిర్దిష్ట ప్రభావాన్ని చూపుతుంది.
(4)ఫ్లాష్ అన్నేలింగ్
ఫ్లాష్ ఎనియలింగ్ అనేది ఎనియలింగ్ టెక్నాలజీ, ఇది ఒక నిర్దిష్ట ప్రీహీట్ ఉష్ణోగ్రత వద్ద పొరలపై స్పైక్ ఎనియలింగ్ చేయడానికి అధిక-తీవ్రత కలిగిన రేడియేషన్‌ను ఉపయోగిస్తుంది.
పొర 600-800 ° C వరకు వేడి చేయబడుతుంది, ఆపై అధిక-తీవ్రత రేడియేషన్ స్వల్పకాలిక పల్స్ రేడియేషన్ కోసం ఉపయోగించబడుతుంది. పొర యొక్క గరిష్ట ఉష్ణోగ్రత అవసరమైన ఎనియలింగ్ ఉష్ణోగ్రతకు చేరుకున్నప్పుడు, రేడియేషన్ వెంటనే ఆపివేయబడుతుంది.
ఆధునిక ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ తయారీలో RTP పరికరాలు ఎక్కువగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి.
RTA ప్రక్రియలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించడంతో పాటు, RTP పరికరాలు వేగవంతమైన ఉష్ణ ఆక్సీకరణ, వేగవంతమైన ఉష్ణ నైట్రిడేషన్, వేగవంతమైన ఉష్ణ వ్యాప్తి, వేగవంతమైన రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ, అలాగే మెటల్ సిలిసైడ్ ఉత్పత్తి మరియు ఎపిటాక్సియల్ ప్రక్రియలలో కూడా ఉపయోగించడం ప్రారంభించబడ్డాయి.
———————————————————————————————————————————— ——
సెమిసెరా అందించగలదుగ్రాఫైట్ భాగాలు,మృదువైన/దృఢమైన అనుభూతి,సిలికాన్ కార్బైడ్ భాగాలు,CVD సిలికాన్ కార్బైడ్ భాగాలు, మరియుSiC/TaC పూత భాగాలు30 రోజుల్లో పూర్తి సెమీకండక్టర్ ప్రక్రియతో.
పై సెమీకండక్టర్ ఉత్పత్తులపై మీకు ఆసక్తి ఉంటే,దయచేసి మొదటిసారి మమ్మల్ని సంప్రదించడానికి సంకోచించకండి.
టెలి: +86-13373889683
WhatsAPP: +86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
పోస్ట్ సమయం: ఆగస్ట్-27-2024