1. పరిచయం
ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ తయారీలో ప్రధాన ప్రక్రియలలో అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ ఒకటి. ఇది అయాన్ పుంజాన్ని నిర్దిష్ట శక్తికి వేగవంతం చేసే ప్రక్రియను సూచిస్తుంది (సాధారణంగా keV నుండి MeV వరకు ఉంటుంది) మరియు పదార్థం యొక్క ఉపరితలం యొక్క భౌతిక లక్షణాలను మార్చడానికి దానిని ఘన పదార్థం యొక్క ఉపరితలంలోకి ఇంజెక్ట్ చేస్తుంది. ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ ప్రక్రియలో, ఘన పదార్థం సాధారణంగా సిలికాన్, మరియు అమర్చిన మలినం అయాన్లు సాధారణంగా బోరాన్ అయాన్లు, ఫాస్పరస్ అయాన్లు, ఆర్సెనిక్ అయాన్లు, ఇండియం అయాన్లు, జెర్మేనియం అయాన్లు మొదలైనవి. అమర్చిన అయాన్లు ఘన ఉపరితలం యొక్క వాహకతను మార్చగలవు. పదార్థం లేదా PN జంక్షన్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌ల ఫీచర్ పరిమాణం సబ్-మైక్రాన్ యుగానికి తగ్గించబడినప్పుడు, అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ ప్రక్రియ విస్తృతంగా ఉపయోగించబడింది.
ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ తయారీ ప్రక్రియలో, అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ సాధారణంగా లోతైన పూడ్చిపెట్టిన పొరలు, రివర్స్ డోప్డ్ బావులు, థ్రెషోల్డ్ వోల్టేజ్ సర్దుబాటు, సోర్స్ మరియు డ్రెయిన్ ఎక్స్‌టెన్షన్ ఇంప్లాంటేషన్, సోర్స్ మరియు డ్రెయిన్ ఇంప్లాంటేషన్, పాలీసిలికాన్ గేట్ డోపింగ్, PN జంక్షన్‌లు మరియు రెసిస్టర్‌లు/కెపాసిటర్‌లు మొదలైన వాటికి ఉపయోగిస్తారు. అవాహకాలపై సిలికాన్ సబ్‌స్ట్రేట్ పదార్థాలను తయారుచేసే ప్రక్రియలో, ఖననం చేయబడిన ఆక్సైడ్ పొర ప్రధానంగా అధిక సాంద్రత కలిగిన ఆక్సిజన్ అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ ద్వారా ఏర్పడుతుంది లేదా అధిక సాంద్రత కలిగిన హైడ్రోజన్ అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ ద్వారా తెలివైన కట్టింగ్ సాధించబడుతుంది.
అయాన్ ఇంప్లాంటర్ అయాన్ ఇంప్లాంటర్ ద్వారా నిర్వహించబడుతుంది మరియు దాని అత్యంత ముఖ్యమైన ప్రక్రియ పారామితులు మోతాదు మరియు శక్తి: మోతాదు తుది ఏకాగ్రతను నిర్ణయిస్తుంది మరియు శక్తి అయాన్ల పరిధిని (అంటే లోతు) నిర్ణయిస్తుంది. విభిన్న పరికర రూపకల్పన అవసరాల ప్రకారం, ఇంప్లాంటేషన్ పరిస్థితులు అధిక-మోతాదు అధిక-శక్తి, మధ్యస్థ-మోతాదు మధ్యస్థ-శక్తి, మధ్యస్థ-మోతాదు తక్కువ-శక్తి లేదా అధిక-మోతాదు తక్కువ-శక్తిగా విభజించబడ్డాయి. ఆదర్శ ఇంప్లాంటేషన్ ప్రభావాన్ని పొందేందుకు, వివిధ ప్రక్రియ అవసరాల కోసం వేర్వేరు ఇంప్లాంటర్లను అమర్చాలి.
అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ తర్వాత, అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ వల్ల కలిగే లాటిస్ డ్యామేజ్‌ను రిపేర్ చేయడానికి మరియు మలిన అయాన్లను సక్రియం చేయడానికి సాధారణంగా అధిక-ఉష్ణోగ్రత ఎనియలింగ్ ప్రక్రియను నిర్వహించడం అవసరం. సాంప్రదాయ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ ప్రక్రియలలో, ఎనియలింగ్ ఉష్ణోగ్రత డోపింగ్‌పై గొప్ప ప్రభావాన్ని కలిగి ఉన్నప్పటికీ, అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ ప్రక్రియ యొక్క ఉష్ణోగ్రత ముఖ్యమైనది కాదు. 14nm కంటే తక్కువ టెక్నాలజీ నోడ్‌ల వద్ద, లాటిస్ దెబ్బతినడం మొదలైన వాటి ప్రభావాలను మార్చడానికి తక్కువ లేదా అధిక ఉష్ణోగ్రత పరిసరాలలో నిర్దిష్ట అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ ప్రక్రియలు నిర్వహించాల్సిన అవసరం ఉంది.
2. అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ ప్రక్రియ
2.1 ప్రాథమిక సూత్రాలు
అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ అనేది 1960లలో అభివృద్ధి చేయబడిన డోపింగ్ ప్రక్రియ, ఇది చాలా అంశాలలో సాంప్రదాయ వ్యాప్తి పద్ధతుల కంటే మెరుగైనది.
అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ డోపింగ్ మరియు సాంప్రదాయ వ్యాప్తి డోపింగ్ మధ్య ప్రధాన తేడాలు క్రింది విధంగా ఉన్నాయి:
(1) డోప్ చేయబడిన ప్రాంతంలో అశుద్ధత ఏకాగ్రత పంపిణీ భిన్నంగా ఉంటుంది. అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ యొక్క గరిష్ట అశుద్ధ సాంద్రత స్ఫటికం లోపల ఉంది, అయితే వ్యాప్తి యొక్క గరిష్ట అశుద్ధ సాంద్రత క్రిస్టల్ ఉపరితలంపై ఉంటుంది.
(2) అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ అనేది గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద లేదా తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద నిర్వహించబడే ప్రక్రియ, మరియు ఉత్పత్తి సమయం తక్కువగా ఉంటుంది. డిఫ్యూజన్ డోపింగ్‌కు సుదీర్ఘమైన అధిక-ఉష్ణోగ్రత చికిత్స అవసరం.
(3) అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ అమర్చిన మూలకాల యొక్క మరింత సౌకర్యవంతమైన మరియు ఖచ్చితమైన ఎంపికను అనుమతిస్తుంది.
(4) మలినాలు థర్మల్ డిఫ్యూజన్ ద్వారా ప్రభావితమవుతాయి కాబట్టి, క్రిస్టల్‌లో అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ ద్వారా ఏర్పడే తరంగ రూపం క్రిస్టల్‌లో వ్యాప్తి ద్వారా ఏర్పడిన తరంగ రూపం కంటే మెరుగ్గా ఉంటుంది.
(5) అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ సాధారణంగా ఫోటోరేసిస్ట్‌ను మాస్క్ మెటీరియల్‌గా మాత్రమే ఉపయోగిస్తుంది, అయితే డిఫ్యూజన్ డోపింగ్‌కు మాస్క్‌గా ఒక నిర్దిష్ట మందం ఉన్న ఫిల్మ్‌ను పెరుగుదల లేదా నిక్షేపణ అవసరం.
(6) అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ ప్రాథమికంగా వ్యాప్తిని భర్తీ చేసింది మరియు నేడు ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌ల తయారీలో ప్రధాన డోపింగ్ ప్రక్రియగా మారింది.
ఒక నిర్దిష్ట శక్తితో ఒక సంఘటన అయాన్ పుంజం ఒక ఘన లక్ష్యాన్ని (సాధారణంగా పొర) పేల్చినప్పుడు, లక్ష్య ఉపరితలంపై ఉన్న అయాన్లు మరియు పరమాణువులు అనేక రకాల పరస్పర చర్యలకు లోనవుతాయి మరియు ఉత్తేజపరిచేందుకు లేదా అయనీకరణం చేయడానికి ఒక నిర్దిష్ట మార్గంలో లక్ష్య పరమాణువులకు శక్తిని బదిలీ చేస్తాయి. వాటిని. అయాన్లు మొమెంటం బదిలీ ద్వారా కొంత శక్తిని కూడా కోల్పోతాయి మరియు చివరకు లక్ష్య పరమాణువుల ద్వారా చెల్లాచెదురుగా లేదా లక్ష్య పదార్థంలో ఆగిపోతాయి. ఇంజెక్ట్ చేయబడిన అయాన్లు భారీగా ఉంటే, చాలా అయాన్లు ఘన లక్ష్యంలోకి ఇంజెక్ట్ చేయబడతాయి. దీనికి విరుద్ధంగా, ఇంజెక్ట్ చేయబడిన అయాన్లు తేలికగా ఉంటే, ఇంజెక్ట్ చేయబడిన అనేక అయాన్లు లక్ష్య ఉపరితలం నుండి బౌన్స్ అవుతాయి. ప్రాథమికంగా, లక్ష్యంలోకి ఇంజెక్ట్ చేయబడిన ఈ అధిక-శక్తి అయాన్లు ఘన లక్ష్యంలోని లాటిస్ అణువులు మరియు ఎలక్ట్రాన్‌లతో వివిధ స్థాయిలలో ఢీకొంటాయి. వాటిలో, అయాన్లు మరియు ఘన లక్ష్య పరమాణువుల మధ్య తాకిడి ఒక సాగే ఘర్షణగా పరిగణించబడుతుంది ఎందుకంటే అవి ద్రవ్యరాశిలో దగ్గరగా ఉంటాయి.
2.2 అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ యొక్క ప్రధాన పారామితులు
అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ అనేది ఒక సౌకర్యవంతమైన ప్రక్రియ, ఇది ఖచ్చితమైన చిప్ డిజైన్ మరియు ఉత్పత్తి అవసరాలకు అనుగుణంగా ఉండాలి. ముఖ్యమైన అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ పారామితులు: మోతాదు, పరిధి.
మోతాదు (D) అనేది ఒక చదరపు సెంటీమీటర్‌కు అణువులలో (లేదా చదరపు సెంటీమీటర్‌కు అయాన్లు) సిలికాన్ పొర ఉపరితలం యొక్క యూనిట్ ప్రాంతానికి ఇంజెక్ట్ చేయబడిన అయాన్ల సంఖ్యను సూచిస్తుంది. D కింది సూత్రం ద్వారా లెక్కించవచ్చు:
D అనేది ఇంప్లాంటేషన్ మోతాదు (అయాన్ల సంఖ్య/యూనిట్ ప్రాంతం); t అనేది ఇంప్లాంటేషన్ సమయం; నేను బీమ్ కరెంట్; q అనేది అయాన్ ద్వారా నిర్వహించబడే ఛార్జ్ (ఒకే ఛార్జ్ 1.6×1019C[1]); మరియు S అనేది ఇంప్లాంటేషన్ ప్రాంతం.
సిలికాన్ పొరల తయారీలో అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ ఒక ముఖ్యమైన సాంకేతికతగా మారడానికి ఒక ప్రధాన కారణం ఏమిటంటే, సిలికాన్ పొరలలోకి అదే మోతాదులో మలినాలను పదేపదే అమర్చవచ్చు. అయాన్ల ధనాత్మక చార్జ్ సహాయంతో ఇంప్లాంటర్ ఈ లక్ష్యాన్ని సాధిస్తుంది. సానుకూల మలిన అయాన్లు అయాన్ పుంజం ఏర్పడినప్పుడు, దాని ప్రవాహ రేటును అయాన్ బీమ్ కరెంట్ అంటారు, ఇది mAలో కొలుస్తారు. మధ్యస్థ మరియు తక్కువ ప్రవాహాల పరిధి 0.1 నుండి 10 mA, మరియు అధిక ప్రవాహాల పరిధి 10 నుండి 25 mA.
అయాన్ బీమ్ కరెంట్ యొక్క పరిమాణం మోతాదును నిర్వచించడంలో కీలకమైన వేరియబుల్. కరెంట్ పెరిగితే, యూనిట్ సమయానికి అమర్చిన అశుద్ధ పరమాణువుల సంఖ్య కూడా పెరుగుతుంది. అధిక కరెంట్ సిలికాన్ పొర దిగుబడిని పెంచడానికి అనుకూలంగా ఉంటుంది (యూనిట్ ఉత్పత్తి సమయానికి ఎక్కువ అయాన్లను ఇంజెక్ట్ చేయడం), అయితే ఇది ఏకరూపత సమస్యలను కూడా కలిగిస్తుంది.
3. అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ పరికరాలు
3.1 ప్రాథమిక నిర్మాణం
అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ పరికరాలు 7 ప్రాథమిక మాడ్యూళ్లను కలిగి ఉంటాయి:
① అయాన్ మూలం మరియు శోషక;
② మాస్ ఎనలైజర్ (అంటే విశ్లేషణాత్మక అయస్కాంతం);
③ యాక్సిలరేటర్ ట్యూబ్;
④ స్కానింగ్ డిస్క్;
⑤ ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ న్యూట్రలైజేషన్ సిస్టమ్;
⑥ ప్రాసెస్ చాంబర్;
⑦ మోతాదు నియంత్రణ వ్యవస్థ.
All మాడ్యూల్స్ వాక్యూమ్ సిస్టమ్ ద్వారా ఏర్పాటు చేయబడిన వాక్యూమ్ వాతావరణంలో ఉన్నాయి. అయాన్ ఇంప్లాంటర్ యొక్క ప్రాథమిక నిర్మాణ రేఖాచిత్రం క్రింది చిత్రంలో చూపబడింది.
(1)అయాన్ మూలం:
సాధారణంగా చూషణ ఎలక్ట్రోడ్ వలె అదే వాక్యూమ్ చాంబర్‌లో ఉంటుంది. ఇంజెక్ట్ చేయడానికి వేచి ఉన్న మలినాలను విద్యుత్ క్షేత్రం ద్వారా నియంత్రించడానికి మరియు వేగవంతం చేయడానికి అయాన్ స్థితిలో ఉండాలి. అత్యంత సాధారణంగా ఉపయోగించే B+, P+, As+, మొదలైనవి అయనీకరణం చేసే అణువులు లేదా అణువుల ద్వారా పొందబడతాయి.
ఉపయోగించిన అశుద్ధ మూలాలు BF3, PH3 మరియు AsH3 మొదలైనవి, మరియు వాటి నిర్మాణాలు క్రింది చిత్రంలో చూపబడ్డాయి. ఫిలమెంట్ ద్వారా విడుదలయ్యే ఎలక్ట్రాన్లు అయాన్లను ఉత్పత్తి చేయడానికి గ్యాస్ అణువులతో ఢీకొంటాయి. ఎలక్ట్రాన్లు సాధారణంగా వేడి టంగ్స్టన్ ఫిలమెంట్ మూలం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడతాయి. ఉదాహరణకు, బెర్నర్స్ అయాన్ మూలం, కాథోడ్ ఫిలమెంట్ గ్యాస్ ఇన్లెట్‌తో ఆర్క్ చాంబర్‌లో వ్యవస్థాపించబడింది. ఆర్క్ చాంబర్ లోపలి గోడ యానోడ్.
గ్యాస్ మూలాన్ని ప్రవేశపెట్టినప్పుడు, ఫిలమెంట్ గుండా పెద్ద కరెంట్ వెళుతుంది మరియు సానుకూల మరియు ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ల మధ్య 100 V వోల్టేజ్ వర్తించబడుతుంది, ఇది ఫిలమెంట్ చుట్టూ అధిక-శక్తి ఎలక్ట్రాన్‌లను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. అధిక-శక్తి ఎలక్ట్రాన్లు మూల వాయువు అణువులతో ఢీకొన్న తర్వాత సానుకూల అయాన్లు ఉత్పన్నమవుతాయి.
అయనీకరణను పెంచడానికి మరియు ప్లాస్మాను స్థిరీకరించడానికి బాహ్య అయస్కాంతం ఫిలమెంట్‌కు సమాంతరంగా అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని వర్తింపజేస్తుంది. ఆర్క్ చాంబర్‌లో, ఫిలమెంట్‌కు సంబంధించి మరొక చివరలో, ఎలక్ట్రాన్ల ఉత్పత్తి మరియు సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడానికి ఎలక్ట్రాన్‌లను తిరిగి ప్రతిబింబించే ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడిన రిఫ్లెక్టర్ ఉంది.
(2)శోషణం:
ఇది అయాన్ మూలం యొక్క ఆర్క్ చాంబర్‌లో ఉత్పత్తి చేయబడిన సానుకూల అయాన్లను సేకరించి వాటిని అయాన్ పుంజంగా రూపొందించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. ఆర్క్ చాంబర్ యానోడ్ మరియు కాథోడ్ చూషణ ఎలక్ట్రోడ్‌పై ప్రతికూలంగా ఒత్తిడి చేయబడినందున, ఉత్పత్తి చేయబడిన విద్యుత్ క్షేత్రం సానుకూల అయాన్లను నియంత్రిస్తుంది, తద్వారా అవి చూషణ ఎలక్ట్రోడ్ వైపు కదులుతాయి మరియు దిగువ చిత్రంలో చూపిన విధంగా అయాన్ స్లిట్ నుండి బయటకు తీయబడతాయి. . ఎక్కువ విద్యుత్ క్షేత్ర బలం, త్వరణం తర్వాత అయాన్లు ఎక్కువ గతిశక్తిని పొందుతాయి. ప్లాస్మాలోని ఎలక్ట్రాన్ల నుండి జోక్యాన్ని నిరోధించడానికి చూషణ ఎలక్ట్రోడ్‌పై అణచివేత వోల్టేజ్ కూడా ఉంది. అదే సమయంలో, అణచివేత ఎలక్ట్రోడ్ అయాన్లను అయాన్ పుంజంగా ఏర్పరుస్తుంది మరియు వాటిని సమాంతర అయాన్ పుంజం ప్రవాహంలోకి కేంద్రీకరిస్తుంది, తద్వారా ఇది ఇంప్లాంటర్ గుండా వెళుతుంది.
(3)మాస్ ఎనలైజర్:
అయాన్ మూలం నుండి ఉత్పత్తి చేయబడిన అనేక రకాల అయాన్లు ఉండవచ్చు. యానోడ్ వోల్టేజ్ యొక్క త్వరణం కింద, అయాన్లు అధిక వేగంతో కదులుతాయి. వేర్వేరు అయాన్లు వేర్వేరు పరమాణు ద్రవ్యరాశి యూనిట్లు మరియు వేర్వేరు ద్రవ్యరాశి-చార్జ్ నిష్పత్తులను కలిగి ఉంటాయి.
(4)యాక్సిలరేటర్ ట్యూబ్:
అధిక వేగం పొందడానికి, అధిక శక్తి అవసరం. యానోడ్ మరియు మాస్ ఎనలైజర్ అందించిన ఎలక్ట్రిక్ ఫీల్డ్‌తో పాటు, యాక్సిలరేటర్ ట్యూబ్‌లో అందించబడిన ఎలక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ కూడా త్వరణం కోసం అవసరం. యాక్సిలరేటర్ ట్యూబ్ విద్యుద్వాహకము ద్వారా వేరుచేయబడిన ఎలక్ట్రోడ్ల శ్రేణిని కలిగి ఉంటుంది మరియు ఎలక్ట్రోడ్లపై ప్రతికూల వోల్టేజ్ సిరీస్ కనెక్షన్ ద్వారా క్రమంలో పెరుగుతుంది. ఎక్కువ మొత్తం వోల్టేజ్, అయాన్ల ద్వారా పొందిన వేగం ఎక్కువ, అంటే, ఎక్కువ శక్తిని తీసుకువెళుతుంది. అధిక శక్తి సిలికాన్ పొరలో లోతైన జంక్షన్‌ను రూపొందించడానికి అశుద్ధ అయాన్లను లోతుగా ఇంజెక్ట్ చేయడానికి అనుమతిస్తుంది, అయితే తక్కువ శక్తిని నిస్సార జంక్షన్ చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు.
(5)డిస్క్ స్కానింగ్
కేంద్రీకృత అయాన్ పుంజం సాధారణంగా వ్యాసంలో చాలా చిన్నదిగా ఉంటుంది. మీడియం బీమ్ కరెంట్ ఇంప్లాంటర్ యొక్క బీమ్ స్పాట్ వ్యాసం సుమారు 1 సెం.మీ ఉంటుంది మరియు పెద్ద బీమ్ కరెంట్ ఇంప్లాంటర్ యొక్క వ్యాసం దాదాపు 3 సెం.మీ. మొత్తం సిలికాన్ పొరను స్కానింగ్ ద్వారా కవర్ చేయాలి. డోస్ ఇంప్లాంటేషన్ యొక్క పునరావృత సామర్థ్యం స్కానింగ్ ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. సాధారణంగా, నాలుగు రకాల ఇంప్లాంటర్ స్కానింగ్ సిస్టమ్‌లు ఉన్నాయి:
① ఎలక్ట్రోస్టాటిక్ స్కానింగ్;
② మెకానికల్ స్కానింగ్;
③ హైబ్రిడ్ స్కానింగ్;
④ సమాంతర స్కానింగ్.
(6)స్టాటిక్ ఎలక్ట్రిసిటీ న్యూట్రలైజేషన్ సిస్టమ్:
ఇంప్లాంటేషన్ ప్రక్రియలో, అయాన్ పుంజం సిలికాన్ పొరను తాకుతుంది మరియు ముసుగు ఉపరితలంపై ఛార్జ్ పేరుకుపోతుంది. ఫలితంగా ఏర్పడే ఛార్జ్ సంచితం అయాన్ బీమ్‌లోని ఛార్జ్ బ్యాలెన్స్‌ను మారుస్తుంది, బీమ్ స్పాట్ పెద్దదిగా మరియు మోతాదు పంపిణీ అసమానంగా చేస్తుంది. ఇది ఉపరితల ఆక్సైడ్ పొరను చీల్చుకుని పరికర వైఫల్యానికి కారణం కావచ్చు. ఇప్పుడు, సిలికాన్ పొర మరియు అయాన్ పుంజం సాధారణంగా ప్లాస్మా ఎలక్ట్రాన్ షవర్ సిస్టమ్ అని పిలువబడే స్థిరమైన అధిక సాంద్రత కలిగిన ప్లాస్మా వాతావరణంలో ఉంచబడతాయి, ఇది సిలికాన్ పొర యొక్క ఛార్జింగ్‌ను నియంత్రించగలదు. ఈ పద్ధతి ప్లాస్మా (సాధారణంగా ఆర్గాన్ లేదా జినాన్) నుండి అయాన్ బీమ్ మార్గంలో మరియు సిలికాన్ పొరకు సమీపంలో ఉన్న ఆర్క్ చాంబర్‌లోని ఎలక్ట్రాన్‌లను సంగ్రహిస్తుంది. ప్లాస్మా ఫిల్టర్ చేయబడుతుంది మరియు ధనాత్మక చార్జ్‌ను తటస్థీకరించడానికి ద్వితీయ ఎలక్ట్రాన్లు మాత్రమే సిలికాన్ పొర యొక్క ఉపరితలం చేరుకోగలవు.
(7)ప్రాసెస్ కుహరం:
సిలికాన్ పొరలలోకి అయాన్ కిరణాల ఇంజెక్షన్ ప్రాసెస్ ఛాంబర్‌లో జరుగుతుంది. ప్రాసెస్ చాంబర్ అనేది ఇంప్లాంటర్‌లో ముఖ్యమైన భాగం, ఇందులో స్కానింగ్ సిస్టమ్, సిలికాన్ పొరలను లోడ్ చేయడానికి మరియు అన్‌లోడ్ చేయడానికి వాక్యూమ్ లాక్‌తో కూడిన టెర్మినల్ స్టేషన్, సిలికాన్ వేఫర్ ట్రాన్స్‌ఫర్ సిస్టమ్ మరియు కంప్యూటర్ కంట్రోల్ సిస్టమ్ ఉన్నాయి. అదనంగా, మోతాదులను పర్యవేక్షించడానికి మరియు ఛానెల్ ప్రభావాలను నియంత్రించడానికి కొన్ని పరికరాలు ఉన్నాయి. మెకానికల్ స్కానింగ్ ఉపయోగించినట్లయితే, టెర్మినల్ స్టేషన్ సాపేక్షంగా పెద్దదిగా ఉంటుంది. ప్రాసెస్ చాంబర్ యొక్క వాక్యూమ్ ఒక బహుళ-దశల మెకానికల్ పంప్, టర్బోమోలిక్యులర్ పంప్ మరియు కండెన్సేషన్ పంప్ ద్వారా ప్రక్రియకు అవసరమైన దిగువ పీడనానికి పంప్ చేయబడుతుంది, ఇది సాధారణంగా 1×10-6Torr లేదా అంతకంటే తక్కువ.
(8)మోతాదు నియంత్రణ వ్యవస్థ:
అయాన్ ఇంప్లాంటర్‌లో నిజ-సమయ మోతాదు పర్యవేక్షణ సిలికాన్ పొరను చేరే అయాన్ పుంజాన్ని కొలవడం ద్వారా సాధించబడుతుంది. అయాన్ బీమ్ కరెంట్‌ని ఫెరడే కప్ అని పిలిచే సెన్సార్‌ని ఉపయోగించి కొలుస్తారు. సాధారణ ఫారడే సిస్టమ్‌లో, అయాన్ బీమ్ మార్గంలో కరెంట్‌ను కొలిచే కరెంట్ సెన్సార్ ఉంది. అయినప్పటికీ, అయాన్ పుంజం సెన్సార్‌తో ప్రతిస్పందిస్తుంది మరియు ద్వితీయ ఎలక్ట్రాన్‌లను ఉత్పత్తి చేస్తుంది కాబట్టి ఇది ఒక సమస్యను అందిస్తుంది. నిజమైన బీమ్ కరెంట్ రీడింగ్‌ను పొందేందుకు ఒక ఫారడే వ్యవస్థ విద్యుత్ లేదా అయస్కాంత క్షేత్రాలను ఉపయోగించి ద్వితీయ ఎలక్ట్రాన్‌లను అణచివేయగలదు. ఫెరడే సిస్టమ్ ద్వారా కొలవబడిన విద్యుత్తు ఎలక్ట్రానిక్ డోస్ కంట్రోలర్‌లోకి అందించబడుతుంది, ఇది కరెంట్ అక్యుమ్యులేటర్‌గా పనిచేస్తుంది (ఇది నిరంతరంగా కొలిచిన బీమ్ కరెంట్‌ను కూడగట్టుకుంటుంది). కంట్రోలర్ మొత్తం కరెంట్‌ను సంబంధిత ఇంప్లాంటేషన్ సమయానికి సంబంధించి మరియు నిర్దిష్ట మోతాదుకు అవసరమైన సమయాన్ని లెక్కించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.
3.2 నష్టం మరమ్మత్తు
అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ లాటిస్ నిర్మాణం నుండి అణువులను పడగొట్టి, సిలికాన్ పొర లాటిస్‌ను దెబ్బతీస్తుంది. అమర్చిన మోతాదు పెద్దదైతే, అమర్చిన పొర నిరాకారమవుతుంది. అదనంగా, అమర్చిన అయాన్లు ప్రాథమికంగా సిలికాన్ యొక్క లాటిస్ పాయింట్లను ఆక్రమించవు, కానీ లాటిస్ గ్యాప్ స్థానాల్లో ఉంటాయి. ఈ మధ్యంతర మలినాలను అధిక-ఉష్ణోగ్రత ఎనియలింగ్ ప్రక్రియ తర్వాత మాత్రమే సక్రియం చేయవచ్చు.
లాటిస్ లోపాలను సరిచేయడానికి అన్నేలింగ్ అమర్చిన సిలికాన్ పొరను వేడి చేస్తుంది; ఇది అశుద్ధ పరమాణువులను జాలక బిందువులకు తరలించి, వాటిని సక్రియం చేయగలదు. లాటిస్ లోపాలను సరిచేయడానికి అవసరమైన ఉష్ణోగ్రత సుమారు 500°C మరియు అశుద్ధ అణువులను సక్రియం చేయడానికి అవసరమైన ఉష్ణోగ్రత సుమారు 950°C. మలినాలను సక్రియం చేయడం సమయం మరియు ఉష్ణోగ్రతకు సంబంధించినది: ఎక్కువ సమయం మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రత, మరింత పూర్తిగా మలినాలను సక్రియం చేస్తుంది. సిలికాన్ పొరలను ఎనియలింగ్ చేయడానికి రెండు ప్రాథమిక పద్ధతులు ఉన్నాయి:
① అధిక-ఉష్ణోగ్రత ఫర్నేస్ ఎనియలింగ్;
② రాపిడ్ థర్మల్ ఎనియలింగ్ (RTA).
అధిక ఉష్ణోగ్రత ఫర్నేస్ ఎనియలింగ్: అధిక ఉష్ణోగ్రత ఫర్నేస్ ఎనియలింగ్ అనేది సాంప్రదాయక ఎనియలింగ్ పద్ధతి, ఇది సిలికాన్ పొరను 800-1000℃ వరకు వేడి చేయడానికి మరియు 30 నిమిషాల పాటు ఉంచడానికి అధిక ఉష్ణోగ్రత కొలిమిని ఉపయోగిస్తుంది. ఈ ఉష్ణోగ్రత వద్ద, సిలికాన్ అణువులు జాలక స్థానానికి తిరిగి కదులుతాయి మరియు అశుద్ధ అణువులు కూడా సిలికాన్ అణువులను భర్తీ చేయగలవు మరియు లాటిస్‌లోకి ప్రవేశించగలవు. అయితే, అటువంటి ఉష్ణోగ్రత మరియు సమయంలో వేడి చికిత్స మలినాలను వ్యాప్తికి దారి తీస్తుంది, ఇది ఆధునిక IC తయారీ పరిశ్రమ చూడకూడదనుకుంటుంది.
రాపిడ్ థర్మల్ ఎనియలింగ్: రాపిడ్ థర్మల్ ఎనియలింగ్ (RTA) సిలికాన్ పొరలను అత్యంత వేగవంతమైన ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలతో మరియు లక్ష్య ఉష్ణోగ్రత వద్ద (సాధారణంగా 1000°C) తక్కువ వ్యవధితో పరిగణిస్తుంది. అమర్చిన సిలికాన్ పొరల యొక్క ఎనియలింగ్ సాధారణంగా Ar లేదా N2తో వేగవంతమైన థర్మల్ ప్రాసెసర్‌లో నిర్వహించబడుతుంది. వేగవంతమైన ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల ప్రక్రియ మరియు తక్కువ వ్యవధి లాటిస్ లోపాల మరమ్మత్తు, మలినాలను క్రియాశీలం చేయడం మరియు అశుద్ధ వ్యాప్తిని నిరోధించడం వంటివి ఆప్టిమైజ్ చేయగలవు. RTA తాత్కాలిక మెరుగుపరిచిన వ్యాప్తిని కూడా తగ్గిస్తుంది మరియు నిస్సార జంక్షన్ ఇంప్లాంట్‌లలో జంక్షన్ లోతును నియంత్రించడానికి ఉత్తమ మార్గం.
———————————————————————————————————————————— ——————————-
సెమిసెరా అందించగలదుగ్రాఫైట్ భాగాలు, మృదువైన/దృఢమైన అనుభూతి, సిలికాన్ కార్బైడ్ భాగాలు, CVD సిలికాన్ కార్బైడ్ భాగాలు, మరియుSiC/TaC పూత భాగాలుతో 30 రోజుల్లో.
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-31-2024