1. Forbhreathnú
Tagraíonn téamh, ar a dtugtar próiseáil theirmeach freisin, do nósanna imeachta déantúsaíochta a oibríonn ag teocht ard, de ghnáth níos airde ná an pointe leá alúmanaim.
De ghnáth déantar an próiseas téimh i bhfoirnéis ardteochta agus folaíonn sé próisis mhóra mar ocsaídiú, idirleathadh eisíontais, agus annealing le haghaidh deisiú lochtanna criostail i ndéantúsaíocht leathsheoltóra.
Ocsaídiú: Is próiseas é ina gcuirtear wafer sileacain in atmaisféar ocsaídiúcháin ar nós ocsaigine nó gal uisce le haghaidh cóireála teasa ardteochta, rud a fhágann imoibriú ceimiceach ar dhromchla an wafer sileacain chun scannán ocsaíd a dhéanamh.
Idirleathadh eisíontais: tagraíonn sé d'úsáid phrionsabail idirleata teirmeach faoi choinníollacha teocht ard chun eilimintí neamhíonachta a thabhairt isteach sa tsubstráit sileacain de réir riachtanais an phróisis, ionas go mbeidh dáileadh tiúchan sonrach aige, rud a athróidh airíonna leictreacha an ábhair sileacain.
Tagraíonn Annealing don phróiseas téamh an wafer sileacain tar éis ionchlannú ian a dheisiú na lochtanna laitíse de bharr ionchlannú ian.
Tá trí chineál trealaimh bhunúsacha a úsáidtear le haghaidh ocsaídiúcháin/idirleathadh/anealaithe:
- Foirnéise cothrománach;
- Foirnéise ingearach;
- Foirnéise teasa tapa: trealamh cóireála teasa tapa
Úsáideann próisis chóireála teasa traidisiúnta go príomha cóireáil ardteochta fadtéarmach chun deireadh a chur le damáiste de bharr ionchlannú ian, ach is iad na míbhuntáistí a bhaineann leis ná deireadh a chur le lochtanna neamhiomlán agus éifeachtacht íseal gníomhachtaithe neamhíonachtaí ionchlannaithe.
Ina theannta sin, mar gheall ar an teocht ard annealing agus am ar fad, is dócha go dtarlóidh athdháileadh eisíontais, rud a fhágann go bhfuil líon mór neamhíonachtaí idirleata agus go dteipeann orthu freastal ar riachtanais acomhail éadomhain agus dáileadh caol neamhíonachta.
Is modh cóireála teasa é anáil theirmeach tapa na sliseog ian-ionchlannaithe ag baint úsáide as trealamh mearphróiseála teirmeach (RTP) a théann an wafer iomlán go teocht áirithe (go ginearálta 400-1300 °C) in achar an-ghearr.
I gcomparáid le annealing téimh foirnéise, tá na buntáistí a bhaineann le buiséad teirmeach níos lú, raon níos lú de ghluaiseacht eisíontas sa réimse dópála, truailliú níos lú agus am próiseála níos giorra.
Is féidir leis an bpróiseas annealing teirmeach tapa foinsí éagsúla fuinnimh a úsáid, agus tá an raon ama annealing an-leathan (ó 100 go 10-9s, mar shampla annealing lampa, annealing léasair, etc.). Féadann sé neamhíonachtaí a ghníomhachtú go hiomlán agus athdháileadh eisíontas á chur faoi chois go héifeachtach. Faoi láthair úsáidtear é go forleathan i bpróisis déantúsaíochta ciorcad iomlánaithe ard-deireadh le trastomhais wafer níos mó ná 200mm.
2. An dara próiseas teasa
2.1 Próiseas ocsaídiúcháin
Sa phróiseas déantúsaíochta ciorcaid chomhtháite, tá dhá mhodh ann chun scannáin ocsaíd sileacain a fhoirmiú: ocsaídiú teirmeach agus taisceadh.
Tagraíonn an próiseas ocsaídiúcháin don phróiseas chun SiO2 a fhoirmiú ar dhromchla sliseog sileacain trí ocsaídiú teirmeach. Úsáidtear an scannán SiO2 atá déanta ag ocsaídiú teirmeach go forleathan sa phróiseas déantúsaíochta ciorcaid chomhtháite mar gheall ar a n-airíonna inslithe leictreach níos fearr agus indéantacht an phróisis.
Is iad seo a leanas na hiarratais is tábhachtaí atá aige:
- feistí a chosaint ó scratches agus éilliú;
- Teorainn a chur le leithlisiú réimse na n-iompróirí luchtaithe (pasivation dromchla);
- Ábhair thréleictreacha i struchtúir ocsaíd geata nó cealla stórála;
- Cumhdach implant sa dópáil;
- Ciseal tréleictreach idir sraitheanna seoltaí miotail.
(1)Cosaint gléas agus leithlisiú
Is féidir le SiO2 a fhástar ar dhromchla wafer (wafer sileacain) feidhmiú mar chiseal bacainn éifeachtach chun feistí íogaire laistigh den sileacain a leithlisiú agus a chosaint.
Toisc gur ábhar crua agus neamh-scagach (dlúth) é SiO2, is féidir é a úsáid chun feistí gníomhacha a leithlisiú go héifeachtach ar an dromchla sileacain. Cosnóidh an ciseal crua SiO2 an wafer sileacain ó scratches agus damáiste a d'fhéadfadh tarlú le linn an phróisis déantúsaíochta.
(2)Passivation dromchla
Pasivation dromchla Buntáiste mór a bhaineann le SiO2 a fhástar go teirmeach ná gur féidir leis dlús staid dromchla sileacain a laghdú trí shrian a chur ar a bannaí dangling, éifeacht ar a dtugtar pasivation dromchla.
Coscann sé díghrádú leictreach agus laghdaíonn sé an cosán le haghaidh srutha sceite de bharr taise, iain nó ábhar salaithe seachtracha eile. Cosnaíonn an ciseal crua SiO2 Si ó scratches agus damáiste próisis a d'fhéadfadh tarlú le linn iar-léiriúcháin.
Is féidir leis an gciseal SiO2 a fhástar ar an dromchla Si na hábhair salaithe atá gníomhach go leictreach (éilliú ian soghluaiste) a cheangal ar an dromchla Si. Tá pasivation tábhachtach freisin chun sruth sceite feistí acomhal a rialú agus chun ocsaídí geata cobhsaí a fhás.
Mar chiseal pasivation ardchaighdeáin, tá ceanglais cháilíochta ag an gciseal ocsaíd, mar shampla tiús aonfhoirmeach, gan aon phionaill agus folúntas.
Fachtóir eile a bhaineann le ciseal ocsaíd a úsáid mar chiseal pasivation dromchla Si ná tiús na ciseal ocsaíd. Caithfidh an ciseal ocsaíd a bheith tiubh go leor chun an ciseal miotail a chosc ó mhuirearú mar gheall ar charnadh muirir ar an dromchla sileacain, atá cosúil le saintréithe stórála agus miondealú na ngnáth-toilleoirí.
Tá comhéifeacht leathnú teirmeach an-chosúil le SiO2 freisin le Si. Leathnaíonn sliseoga sileacain le linn próisis teocht ard agus conradh le linn fuaraithe.
Leathnaíonn nó conarthaíonn SiO2 ag ráta atá an-ghar do ráta Si, rud a íoslaghdaíonn warping an wafer sileacain le linn an phróisis theirmeach. Seachnaíonn sé seo freisin scaradh an scannáin ocsaíd ón dromchla sileacain mar gheall ar strus scannáin.
(3)Tréleictreach ocsaíd geata
Maidir leis an struchtúr ocsaíd geata is coitianta a úsáidtear agus is tábhachtaí i dteicneolaíocht MOS, úsáidtear ciseal ocsaíd thar a bheith tanaí mar ábhar tréleictreach. Ós rud é go bhfuil tréithe ardchaighdeáin agus cobhsaíochta ag an gciseal ocsaíd geata agus an Si thíos, faightear an ciseal ocsaíd geata go ginearálta trí fhás teirmeach.
Tá neart tréleictreach ard (107V/m) ag SiO2 agus friotachas ard (thart ar 1017Ω·cm).
Is í an eochair d'iontaofacht feistí MOS ná sláine an chiseal ocsaíd geata. Rialaíonn an struchtúr geata i bhfeistí MOS sreabhadh an tsrutha. Toisc go bhfuil an ocsaíd seo mar bhunús le feidhm na micrishlis bunaithe ar theicneolaíocht éifeacht réimse,
Dá bhrí sin, tá ardchaighdeán, aonfhoirmeacht thiús scannáin den scoth agus easpa neamhíonachtaí ina bhunriachtanais. Ní mór aon éilliú a d'fhéadfadh feidhm an struchtúir ocsaíd geata a dhíghrádú a rialú go docht.
(4)Bacainn Dhópála
Is féidir SiO2 a úsáid mar chiseal chumhdaigh éifeachtach chun dromchla sileacain a dhopáil go roghnach. Nuair a bhíonn ciseal ocsaíd déanta ar an dromchla sileacain, eitseáiltear an SiO2 sa chuid trédhearcach den masc chun fuinneog a chruthú trína bhféadfaidh an t-ábhar dópála dul isteach sa wafer sileacain.
I gcás nach bhfuil aon fhuinneoga ann, is féidir le ocsaíd an dromchla sileacain a chosaint agus neamhíonachtaí a chosc ó idirleathadh, rud a chuireann ar chumas ionchlannú eisíontais roghnach.
Bogann dopants go mall i SiO2 i gcomparáid le Si, mar sin níl ach sraith tanaí ocsaíd ag teastáil chun na dopants a bhlocáil (tabhair faoi deara go bhfuil an ráta seo ag brath ar theocht).
Is féidir ciseal tanaí ocsaíd (m.sh., 150 Å tiubh) a úsáid freisin in áiteanna ina bhfuil gá le hionchlannú ian, ar féidir iad a úsáid chun damáiste don dromchla sileacain a íoslaghdú.
Ceadaíonn sé freisin do rialú níos fearr ar dhoimhneacht acomhal le linn ionchlannú eisíontas tríd an éifeacht cainéal a laghdú. Tar éis ionchlannú, is féidir an ocsaíd a bhaint go roghnach le haigéad hidrofluarach chun an dromchla sileacain a dhéanamh cothrom arís.
(5)Ciseal tréleictreach idir sraitheanna miotail
Ní sheolann SiO2 leictreachas faoi ghnáthchoinníollacha, mar sin is inslitheoir éifeachtach é idir sraitheanna miotail i micrishlis. Is féidir le SiO2 ciorcaid ghearr a chosc idir an ciseal miotail uachtarach agus an ciseal miotail níos ísle, díreach mar is féidir leis an inslitheoir ar an sreang ciorcaid ghearr a chosc.
Is é an riachtanas cáilíochta le haghaidh ocsaíd ná go bhfuil sé saor ó phionaill agus ó fholús. Is minic a dhéantar é a dhópáil chun sreabhach níos éifeachtaí a fháil, rud a d'fhéadfadh idirleathadh éillithe a íoslaghdú níos fearr. Faightear é de ghnáth trí thaisceadh gaile ceimiceach seachas fás teirmeach.
Ag brath ar an ngás imoibrithe, roinntear an próiseas ocsaídiúcháin de ghnáth i:
- Ocsaídiú ocsaigine tirim: Si + O2→SiO2;
- Ocsaídiú ocsaigine fliuch: 2H2O (gal uisce) + Si→SiO2+2H2;
- Ocsaídiú clóirín-dhópáilte: Cuirtear gás clóirín, mar shampla clóiríd hidrigine (HCl), dichloroethylene DCE (C2H2Cl2) nó a díorthaigh, le ocsaigin chun ráta ocsaídiúcháin agus cáilíocht na ciseal ocsaíd a fheabhsú.
(1)Próiseas ocsaídiúcháin ocsaigine tirim: Déanann na móilíní ocsaigine sa ghás imoibrithe idirleathadh tríd an gciseal ocsaíd atá déanta cheana féin, sroicheann siad an comhéadan idir SiO2 agus Si, imoibríonn le Si, agus ansin foirmíonn siad ciseal SiO2.
Tá struchtúr dlúth ag an SiO2 a ullmhaítear trí ocsaídiú ocsaigine tirim, tiús aonfhoirmeach, cumas maiscithe láidir le haghaidh instealladh agus idirleathadh, agus atrialltacht próisis ard. Is é an míbhuntáiste atá aige ná go bhfuil an ráta fáis mall.
Úsáidtear an modh seo go ginearálta le haghaidh ocsaídiúcháin ardchaighdeáin, mar shampla ocsaídiú tréleictreach geata, ocsaídiú ciseal maolánach tanaí, nó chun ocsaídiú a thosú agus a fhoirceannadh le linn ocsaídiúcháin ciseal maolánach tiubh.
(2)Próiseas ocsaídiúcháin ocsaigine fliuch: Is féidir gal uisce a iompar go díreach in ocsaigin, nó is féidir é a fháil trí imoibriú hidrigine agus ocsaigine. Is féidir an ráta ocsaídiúcháin a athrú trí chóimheas brú páirteach hidrigine nó gal uisce a choigeartú go ocsaigin.
Tabhair faoi deara, chun sábháilteacht a áirithiú, nár cheart go sáródh an cóimheas idir an hidrigin agus an ocsaigin 1.88:1. Tá ocsaídiú fliuch ocsaigine mar gheall ar láithreacht ocsaigine agus gal uisce araon sa ghás imoibrithe, agus dianscaoilfidh gal uisce isteach i ocsaíd hidrigine (HO) ag teochtaí arda.
Tá an ráta idirleata ocsaíd hidrigine in ocsaíd sileacain i bhfad níos tapúla ná an ráta ocsaigine, agus mar sin tá an ráta ocsaídiúcháin ocsaigine fliuch thart ar ordú méide amháin níos airde ná an ráta ocsaídiúcháin ocsaigine tirim.
(3)Próiseas ocsaídiúcháin dópáilte le clóirín: Chomh maith le ocsaídiú ocsaigine tirim traidisiúnta agus ocsaídiú ocsaigine fliuch, is féidir gás clóirín, mar shampla clóiríd hidrigine (HCl), dichloroethylene DCE (C2H2Cl2) nó a díorthaigh, a chur le ocsaigin chun an ráta ocsaídiúcháin agus cáilíocht na ciseal ocsaíd a fheabhsú. .
Is é an phríomhchúis atá leis an méadú ar ráta ocsaídiúcháin ná nuair a chuirtear clóirín isteach le haghaidh ocsaídiúcháin, ní hamháin go bhfuil gal uisce san imoibreán a fhéadfaidh ocsaídiú a luathú, ach carnann clóirín freisin in aice leis an gcomhéadan idir Si agus SiO2. I láthair ocsaigine, déantar comhdhúile clorosilicon a thiontú go héasca i ocsaíd sileacain, rud a fhéadfaidh ocsaídiú a chatalú.
Is é an chúis is mó le feabhas a chur ar cháilíocht na ciseal ocsaíd ná gur féidir leis na hadaimh chlóirín sa chiseal ocsaíd gníomhaíocht na n-ian sóidiam a íonú, rud a laghdóidh na lochtanna ocsaídiúcháin a thugtar isteach trí éilliú ian sóidiam ar threalamh agus ar phróiseáil amhábhar. Mar sin, tá baint ag dópáil clóirín leis an gcuid is mó de phróisis ocsaídiúcháin ocsaigine tirim.
2.2 Próiseas idirleathadh
Tagraíonn idirleathadh traidisiúnta d'aistriú substaintí ó limistéir ina bhfuil tiúchan níos airde go limistéir le tiúchan níos ísle go dtí go ndéantar iad a dháileadh go cothrom. Leanann an próiseas idirleata dlí Fick. Is féidir idirleathadh a bheith ann idir dhá shubstaint nó níos mó, agus déanann na difríochtaí tiúchana agus teochta idir réimsí éagsúla dáileadh substaintí a thiomáint chuig staid chothromaíochta aonfhoirmeach.
Ceann de na hairíonna is tábhachtaí atá ag ábhair leathsheoltóra ná gur féidir a seoltacht a choigeartú trí chineálacha éagsúla nó tiúchain dopants a chur leis. I ndéantúsaíocht chiorcaid chomhtháite, déantar an próiseas seo de ghnáth trí phróisis dópála nó idirleata.
Ag brath ar na spriocanna dearaidh, is féidir le hábhair leathsheoltóra cosúil le comhdhúile sileacain, gearmáiniam nó III-V dhá airíonna leathsheoltóra éagsúla, N-cineál nó P-cineál, a fháil trí dhópáil le neamhíonachtaí deontóra nó neamhíonachtaí glactha.
Déantar dópáil leathsheoltóra go príomha trí dhá mhodh: idirleathadh nó ionchlannú ian, agus a saintréithe féin ag gach ceann díobh:
Tá dópáil idirleata níos saoire, ach ní féidir tiúchan agus doimhneacht an ábhair dhópála a rialú go beacht;
Cé go bhfuil ionchlannú ian sách costasach, ceadaíonn sé rialú beacht ar phróifílí tiúchana dopant.
Roimh na 1970idí, bhí méid gné na grafaicí ciorcaid chomhtháite thart ar 10μm, agus baineadh úsáid as teicneolaíocht idirleathadh teirmeach traidisiúnta go ginearálta le haghaidh dópála.
Úsáidtear an próiseas idirleathadh go príomha chun ábhair leathsheoltóra a mhodhnú. Trí shubstaintí éagsúla a idirleathadh isteach in ábhair leathsheoltóra, is féidir a seoltacht agus a n-airíonna fisiceacha eile a athrú.
Mar shampla, tríd an eilimint thrífhiúsach bórón a idirleathadh isteach i sileacain, cruthaítear leathsheoltóir P-cineál; Trí eilimintí pentavalent a dhopáil, fosfar nó arsanaic, cruthaítear leathsheoltóir N-cineál. Nuair a thagann leathsheoltóir P-cineál le níos mó poill i dteagmháil le leathsheoltóir N-cineál le níos mó leictreon, déantar acomhal PN a fhoirmiú.
De réir mar a laghdaíonn méideanna na ngnéithe, cuireann an próiseas idirleata iseatrópach ar chumas dopants idirleathadh go dtí an taobh eile den chiseal ocsaíd sciath, rud a fhágann go bhfuil shorts idir na réigiúin in aice láimhe.
Ach amháin i gcás roinnt úsáidí speisialta (cosúil le idirleathadh fadtéarmach chun limistéir resistant ardvoltais a dháileadh go haonfhoirmeach a fhoirmiú), tá ionchlannú ian curtha in ionad an phróisis idirleata de réir a chéile.
Mar sin féin, i nginiúint teicneolaíochta faoi bhun 10nm, ós rud é go bhfuil méid an Fin sa ghléas trasraitheora éifeacht tríthoiseach eite (FinFET) an-bheag, déanfaidh ionchlannú ian damáiste dá struchtúr beag bídeach. D'fhéadfadh úsáid phróiseas idirleathadh foinse soladach an fhadhb seo a réiteach.
2.3 Próiseas díghrádaithe
Tugtar annealing teirmeach ar an bpróiseas annealing freisin. Is é an próiseas ná an wafer sileacain a chur i dtimpeallacht ardteochta ar feadh tréimhse áirithe ama chun an microstructure a athrú ar dhromchla nó taobh istigh den wafer sileacain chun cuspóir próiseas sonrach a bhaint amach.
Is iad na paraiméadair is tábhachtaí sa phróiseas annealing teocht agus am. Dá airde an teocht agus an níos faide an t-am, is airde an buiséad teirmeach.
Sa phróiseas déantúsaíochta ciorcaid chomhtháite iarbhír, déantar rialú docht ar an mbuiséad teirmeach. Má tá próisis annealing iolracha i sreabhadh an phróisis, is féidir an buiséad teirmeach a chur in iúl mar fhorshuíomh cóireálacha teasa iolracha.
Mar sin féin, le miniaturization na nóid phróisis, déantar an buiséad teirmeach incheadaithe sa phróiseas iomlán a bheith níos lú agus níos lú, is é sin, go dtiocfaidh teocht an phróisis ardteochta teirmeach níos ísle agus go dtiocfaidh an t-am níos giorra.
De ghnáth, déantar an próiseas annealing a chomhcheangal le ionchlannú ian, taisceadh scannán tanaí, foirmiú silicíde miotail agus próisis eile. Is é an ceann is coitianta annealing teirmeach tar éis ionchlannú ian.
Beidh tionchar ag ionchlannú ian ar adaimh an tsubstráit, rud a fhágann go mbrisfidh siad ón struchtúr laitíse bunaidh agus déanfaidh sé damáiste do laitís an tsubstráit. Féadann anáil theirmeach an damáiste laitíse de bharr ionchlannú ian a dheisiú agus féadann sé freisin na hadaimh eisíontais ionchlannaithe a bhogadh ó na bearnaí laitíse go dtí na suíomhanna laitíse, rud a ghníomhachtú iad.
Is é an teocht atá ag teastáil le haghaidh deisiú damáiste laitíse thart ar 500 ° C, agus is é an teocht is gá le haghaidh gníomhachtú eisíontais thart ar 950 ° C. Go teoiriciúil, dá fhad an t-am annealing agus an teocht níos airde, is airde an ráta gníomhachtaithe neamhíonachtaí, ach buiséad ró-ard teirmeach mar thoradh ar idirleathadh iomarcach neamhíonachtaí, a dhéanamh ar an bpróiseas neamhrialaithe agus ar deireadh thiar ina chúis le díghrádú gléas agus feidhmíocht ciorcad.
Mar sin, le forbairt na teicneolaíochta déantúsaíochta, tá annealing teirmeach tapa (RTA) curtha in ionad anáil foirnéise traidisiúnta fadtéarmach de réir a chéile.
Sa phróiseas déantúsaíochta, ní mór roinnt scannán ar leith dul faoi phróiseas annealing teirmeach tar éis a thaisceadh chun airíonna fisiceacha nó ceimiceacha áirithe an scannáin a athrú. Mar shampla, déantar scannán scaoilte dlúth, ag athrú a ráta eitseála tirim nó fliuch;
Tarlaíonn próiseas annealaithe eile a úsáidtear go coitianta le linn foirmiú silicíde miotail. Déantar scannáin mhiotail cosúil le cóbalt, nicil, tíotáiniam, etc. a sputtered ar dhromchla an wafer sileacain, agus tar éis annealing teirmeach tapa ag teocht réasúnta íseal, is féidir leis an miotail agus sileacain cóimhiotal a dhéanamh.
Cruthaíonn miotail áirithe céimeanna cóimhiotail éagsúla faoi choinníollacha teochta éagsúla. Go ginearálta, táthar ag súil le céim cóimhiotail a fhoirmiú le friotaíocht teagmhála níos ísle agus friotaíocht comhlacht le linn an phróisis.
De réir riachtanais bhuiséad teirmeach éagsúla, roinntear an próiseas annealing i annealing foirnéise ardteocht agus annealing teirmeach tapa.
- annealing feadán foirnéise teocht ard:
Is modh annealing traidisiúnta é le teocht ard, am annealing fada agus buiséad ard.
I roinnt próisis speisialta, mar theicneolaíocht leithlisithe insteallta ocsaigine chun foshraitheanna SOI a ullmhú agus próisis idirleata domhain-tobair, úsáidtear go forleathan é. Éilíonn próisis den sórt sin go ginearálta buiséad teirmeach níos airde chun dáileadh laitíse foirfe nó dáileadh neamhíonachta aonfhoirmeach a fháil.
- Annealing Teirmeach Mear:
Is é an próiseas a bhaineann le sliseoga sileacain a phróiseáil trí théamh/fuarú thar a bheith gasta agus áit chónaithe ghearr ag an sprioc-teocht, ar a dtugtar Próiseáil Mear Teirmeach (RTP uaireanta freisin).
Sa phróiseas chun acomhail ultra-éadomhain a fhoirmiú, baintear amach leas iomlán a bhaint as anáil teirmeach tapa idir deisiú lochtanna laitíse, gníomhachtú eisíontais, agus íoslaghdú idirleata eisíontais, agus tá sé fíor-riachtanach i bpróiseas monaraíochta nóid ardteicneolaíochta.
Is ionann an próiseas ardú/titim teochta agus an fanacht gearr ag an sprioc-teocht le chéile agus an buiséad teirmeach um anáil theirmeach tapa.
Tá teocht thart ar 1000 ° C ag anáil teirmeach tapa traidisiúnta agus tógann sé soicind. Le blianta beaga anuas, tá na ceanglais maidir le annealing teirmeach tapa ag éirí níos déine, agus tá anáil splanc, anáil spike, agus annealing léasair tar éis forbairt de réir a chéile, agus amanna anáil ag baint le milleasoicindí, agus fiú claonadh ag forbairt i dtreo micreasoicindí agus fo-mhicreasoicindí.
3 . Trí trealamh próiseas teasa
3.1 Trealamh idirleathadh agus ocsaídiúcháin
Úsáideann an próiseas idirleathadh go príomha prionsabal an idirleathadh teirmeach faoi choinníollacha teocht ard (900-1200 ℃) chun eilimintí neamhíonachta a ionchorprú isteach sa tsubstráit sileacain ag doimhneacht riachtanach chun dáileadh tiúchan sonrach a thabhairt dó, d'fhonn airíonna leictreacha an tsubstráit a athrú. ábhar agus foirm struchtúr feiste leathsheoltóra.
I dteicneolaíocht ciorcaid chomhtháite sileacain, úsáidtear an próiseas idirleata chun acomhail PN nó comhpháirteanna mar fhriotóirí, toilleoirí, sreangú idirnasctha, dé-óid agus trasraitheoirí a dhéanamh i gciorcaid chomhtháite, agus úsáidtear é freisin le haghaidh aonrú idir comhpháirteanna.
Mar gheall ar an neamhábaltacht dáileadh tiúchan dópála a rialú go cruinn, tá an próiseas dópála um ionchlannú ian curtha in ionad an phróisis idirleata de réir a chéile i ndéanamh ciorcaid chomhtháite le trastomhais wafer de 200 mm agus os a chionn, ach tá méid beag fós in úsáid go trom. próisis dópála.
Is foirnéisí idirleata cothrománach den chuid is mó iad trealamh idirleathadh traidisiúnta, agus tá líon beag foirnéisí idirleata ingearach ann freisin.
Foirnéis idirleata cothrománach:
Is trealamh cóireála teasa é a úsáidtear go forleathan i bpróiseas idirleathadh ciorcaid chomhtháite le trastomhas wafer níos lú ná 200mm. Is é a shaintréithe ná go gcuirtear an comhlacht foirnéise teasa, an fheadáin imoibrithe agus na sliseog iompraíonn bád Grianchloch go léir go cothrománach, agus mar sin tá tréithe an phróisis aonfhoirmeachta maith idir sliseog.
Ní hamháin go bhfuil sé ar cheann de na trealamh tosaigh tábhachtach ar an líne táirgeachta ciorcad comhtháite, ach freisin úsáidtear é go forleathan i bpróisis idirleata, ocsaídiúcháin, annealing, cóimhiotalaithe agus eile i dtionscail cosúil le feistí scoite, feistí leictreonacha cumhachta, feistí optoelectronic agus snáithíní optúla. .
Foirnéise idirleathadh ingearach:
Tagraíonn go ginearálta do threalamh cóireála teasa bhaisc a úsáidtear sa phróiseas ciorcad comhtháite le haghaidh sliseog le trastomhas 200mm agus 300mm, ar a dtugtar foirnéis ingearach go coitianta.
Is iad gnéithe struchtúracha na foirnéise idirleata ingearach ná go gcuirtear an comhlacht foirnéise teasa, an fheadáin imoibrithe agus an bád Grianchloch a iompraíonn an wafer go léir go hingearach, agus cuirtear an wafer go cothrománach. Tá tréithe aonfhoirmeachta maith aige laistigh den wafer, leibhéal ard uathoibrithe, agus feidhmíocht chobhsaí an chórais, ar féidir leo freastal ar riachtanais línte táirgeachta ciorcaid chomhtháite ar scála mór.
Tá an foirnéis idirleata ingearach ar cheann de na trealamh tábhachtach sa líne táirgeachta ciorcad comhtháite leathsheoltóra agus úsáidtear é go coitianta freisin i bpróisis ghaolmhara i réimsí feistí leictreonacha cumhachta (IGBT) agus mar sin de.
Tá an foirnéis idirleathadh ingearach infheidhme maidir le próisis ocsaídiúcháin cosúil le ocsaídiú ocsaigine tirim, ocsaídiú sintéise hidrigine-ocsaigin, ocsaídiú sileacain ocsaitríde, agus próisis fáis scannáin tanaí ar nós dé-ocsaíd sileacain, polysilicon, nítríde sileacain (Si3N4), agus taisceadh ciseal adamhach.
Úsáidtear go coitianta é freisin i bpróisis annealaithe ardteochta, annealaithe copair agus cóimhiotalaithe. I dtéarmaí próisis idirleata, úsáidtear foirnéisí idirleata ingearach uaireanta freisin i bpróisis dhópála troma.
3.2 Trealamh mear análaithe
Is trealamh cóireála teasa aon-wafer é trealamh Próiseála Teirmeach Mear (RTP) ar féidir leis teocht an wafer a ardú go tapa go dtí an teocht a éilíonn an próiseas (200-1300 ° C) agus is féidir é a fhuarú go tapa. Is gnách go mbíonn an ráta téimh/fuaraithe 20-250°C/s.
Chomh maith le raon leathan foinsí fuinnimh agus am annealing, tá feidhmíocht próisis den scoth ag trealamh RTP freisin, mar rialú buiséid teirmeach den scoth agus aonfhoirmeacht dromchla níos fearr (go háirithe le haghaidh sliseog mórmhéide), deisiú damáiste wafer de bharr ionchlannú ian, agus is féidir le seomraí iolracha céimeanna próisis éagsúla a rith ag an am céanna.
Ina theannta sin, is féidir le trealamh RTP gáis phróisis a thiontú agus a choigeartú go solúbtha agus go tapa, ionas gur féidir próisis cóireála teasa iolracha a chomhlánú sa phróiseas cóireála teasa céanna.
Is minic a úsáidtear trealamh RTP in annealing teirmeach tapa (RTA). Tar éis ionchlannú ian, tá gá le trealamh RTP chun an damáiste a dhéanann ionchlannú ian a dheisiú, prótóin dópáilte a ghníomhachtú agus chun idirleathadh eisíontais a chosc go héifeachtach.
Go ginearálta, is é an teocht chun lochtanna laitíse a dheisiú ná thart ar 500 ° C, agus tá 950 ° C ag teastáil chun adamh dópáilte a ghníomhachtú. Tá baint ag gníomhachtú neamhíonachtaí le ham agus teocht. Dá faide an t-am agus an teocht níos airde, is amhlaidh is mó a ghníomhaítear na neamhíonachtaí, ach ní chabhródh sé le scaipeadh neamhíonachtaí a chosc.
Toisc go bhfuil tréithe ardú/titim teochta tapa agus achar gearr ag an trealamh RTP, is féidir leis an bpróiseas annealaithe tar éis ionchlannú ian an rogha paraiméadar is fearr a bhaint amach i measc deisiú lochtanna laitíse, gníomhachtú eisíontais agus cosc idirleata eisíontais.
Tá RTA roinnte go príomha sna ceithre chatagóir seo a leanas:
(1)Spike Annealing
Is é an saintréith atá aige ná go ndíríonn sé ar an bpróiseas tapa téimh/fuaraithe, ach go bunúsach níl aon phróiseas caomhnaithe teasa aige. Fanann an annealing spike ag an bpointe teocht ard ar feadh tréimhse an-ghearr, agus is é a phríomhfheidhm ná na heilimintí dópála a ghníomhachtú.
In iarratais iarbhír, tosaíonn an wafer ag teas suas go tapa ó phointe teocht fuireachais cobhsaí áirithe agus fuaraíonn sé láithreach tar éis an spriocphointe teochta a bhaint amach.
Ós rud é go bhfuil an t-am cothabhála ag an bpointe teochta sprice (ie, an buaicphointe teochta) an-ghearr, is féidir leis an bpróiseas annealing an leibhéal gníomhachtaithe eisíontais a uasmhéadú agus an méid idirleata eisíontais a íoslaghdú, agus tréithe deisiúcháin annealing locht maith a bheith acu, rud a fhágann go bhfuil níos airde ann. cáilíocht nascáil agus sruth sceite níos ísle.
Úsáidtear annealing spike go forleathan i bpróisis acomhal ultra-éadomhain tar éis 65nm. Áirítear go príomha ar pharaiméadair phróiseas an annealaithe spíc an buaicteocht, an buaic-am cónaithe, éagsúlacht teochta agus friotaíocht sliseog tar éis an phróisis.
Dá giorra an buaic-am cónaithe, is amhlaidh is fearr. Braitheann sé go príomha ar ráta téimh / fuaraithe an chórais rialaithe teochta, ach uaireanta bíonn tionchar áirithe ag atmaisféar gáis an phróisis roghnaithe air freisin.
Mar shampla, tá toirt adamhach beag ag héiliam agus ráta idirleathadh tapa, rud a chabhródh le haistriú teasa tapa agus aonfhoirmeach agus is féidir leis an leithead buaic nó buaic-am cónaithe a laghdú. Mar sin, roghnaítear héiliam uaireanta chun cabhrú le téamh agus fuarú.
(2)Lampa annealing
Úsáidtear teicneolaíocht annealing lampa go forleathan. Go ginearálta úsáidtear lampaí halaigine mar fhoinsí teasa annealing tapa. Féadann a rátaí arda téimh/fuaraithe agus rialú beacht teochta freastal ar riachtanais na bpróiseas monaraíochta os cionn 65nm.
Mar sin féin, ní féidir leis riachtanais déine an phróisis 45nm a chomhlíonadh go hiomlán (tar éis an phróisis 45nm, nuair a tharlaíonn teagmháil nicil-sileacain an LSI loighic, is gá an wafer a théamh go tapa ó 200 ° C go dtí os cionn 1000 ° C laistigh de na milleasoicindí, mar sin de ghnáth is gá annealing léasair).
(3)Laser Annealing
Is é anáil léasair an próiseas a bhaineann le léasair a úsáid go díreach chun teocht dhromchla an wafer a mhéadú go tapa go dtí go bhfuil sé go leor chun an criostail sileacain a leá, rud a fhágann go bhfuil sé an-ghníomhach.
Is iad na buntáistí a bhaineann le annealing léasair ná téamh an-tapa agus rialú íogair. Ní éilíonn sé téamh filiméid agus go bunúsach níl aon fhadhbanna ann le moilliú teochta agus saol filiméid.
Mar sin féin, ó thaobh teicniúil de, tá fadhbanna sceite reatha agus lochtanna iarmhar ag annealing léasair, a mbeidh tionchar áirithe aige freisin ar fheidhmíocht gléas.
(4)Flash anáil
Is teicneolaíocht análaíochta é Flash annealing a úsáideann radaíocht ard-déine chun anáil spíc a dhéanamh ar sliseoga ag teocht réamhthéite ar leith.
Déantar an wafer a théamh go 600-800 ° C, agus ansin úsáidtear radaíocht ard-déine le haghaidh ionradaíochta cuisle gearr-ama. Nuair a shroicheann buaic-teocht an wafer an teocht anáil riachtanach, déantar an radaíocht a mhúchadh láithreach.
Úsáidtear trealamh RTP níos mó i ndéantúsaíocht chiorcaid chomhtháite chun cinn.
Chomh maith le bheith in úsáid go forleathan i bpróisis RTA, tá tús curtha le trealamh RTP a úsáid freisin i ocsaídiú teirmeach tapa, nítridation teirmeach tapa, idirleathadh teirmeach tapa, taisceadh gaile ceimiceach tapa, chomh maith le giniúint sileacain miotail agus próisis epitaxial.
——————————————————————————————————————————————— ——
Is féidir le Semicera a sholátharpáirteanna graifít,bhraith bog/docht,páirteanna chomhdhúile sileacain,Páirteanna CVD chomhdhúile sileacain, agusPáirteanna brataithe SiC/TaCle próiseas leathsheoltóra iomlán i 30 lá.
Má tá suim agat sna táirgí leathsheoltóra thuas,ná bíodh drogall ort teagmháil a dhéanamh linn den chéad uair.
Teil: +86-13373889683
WhatsAPP: +86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
Am postála: Lúnasa-27-2024