1. Réamhrá
Tá ionchlannú ian ar cheann de na príomhphróisis i ndéantúsaíocht chiorcaid chomhtháite. Tagraíonn sé don phróiseas chun beam ian a luasghéarú go fuinneamh áirithe (go ginearálta sa raon keV go MeV) agus ansin é a instealladh isteach i dromchla ábhar soladach chun airíonna fisiceacha dromchla an ábhair a athrú. Sa phróiseas ciorcad iomlánaithe, is gnách sileacain an t-ábhar soladach, agus is gnách go mbíonn na hiain eisíontais ionchlannaithe iain bhóróin, iain fosfair, iain arsanaic, iain indium, iain gearmáiniam, srl. ábhar nó foirm acomhal PN. Nuair a laghdaíodh méid gné na gciorcaid chomhtháite go dtí an ré fo-mhiocrón, baineadh úsáid fhorleathan as an bpróiseas ionchlannú ian.
Sa phróiseas déantúsaíochta ciorcaid chomhtháite, úsáidtear ionchlannú ian de ghnáth le haghaidh sraitheanna domhain faoi thalamh, toibreacha droim ar ais dópáilte, coigeartú voltais tairsí, ionchlannú síneadh foinse agus draein, ionchlannú foinse agus draein, dópáil geata polysilicon, acomhail PN a fhoirmiú agus friotóirí / toilleoirí, etc. Sa phróiseas maidir le hábhair tsubstráit sileacain a ullmhú ar inslitheoirí, déantar an ciseal ocsaíd faoi thalamh a fhoirmiú go príomha trí ionchlannú ian ocsaigine ard-tiúchana, nó déantar gearradh cliste a bhaint amach le hidrigin ard-tiúchan ionchlannú ian.
Déanann ionchlannóir ian ionchlannú ian, agus is iad na paraiméadair phróisis is tábhachtaí ná dáileog agus fuinneamh: cinneann an dáileog an tiúchan deiridh, agus cinneann an fuinneamh raon (ie, doimhneacht) na n-ian. De réir riachtanais dearadh gléasanna éagsúla, roinntear na coinníollacha ionchlannaithe i ard-dáileog ard-fhuinnimh, meán-dáileog mheán-fhuinnimh, meán-dáileog íseal-fhuinnimh, nó íseal-dáileog íseal-fhuinnimh. D'fhonn an éifeacht ionchlannú idéalach a fháil, ba cheart go mbeadh ionchlannáin éagsúla feistithe le haghaidh riachtanais phróisis éagsúla.
Tar éis ionchlannú ian, is gá go ginearálta dul faoi phróiseas análaithe ardteochta chun damáiste laitíse de bharr ionchlannú ian a dheisiú agus iain eisíontais a ghníomhachtú. I bpróisis chiorcaid chomhtháite traidisiúnta, cé go bhfuil tionchar mór ag an teocht annealing ar dhópáil, níl tábhacht ag baint le teocht an phróisis ionchlannú ian féin. Ag nóid teicneolaíochta faoi bhun 14nm, is gá próisis ionchlannaithe ian áirithe a dhéanamh i dtimpeallachtaí teocht íseal nó ard chun éifeachtaí damáiste laitíse a athrú, etc.
2. próiseas ionchlannú ian
2.1 Bunphrionsabail
Is próiseas dópála é ionchlannú ian a forbraíodh sna 1960idí agus atá níos fearr ná teicnící idirleathadh traidisiúnta i bhformhór na ngnéithe.
Is iad seo a leanas na príomhdhifríochtaí idir dópáil ionchlannú ian agus dópáil thraidisiúnta idirleata:
(1) Tá dáileadh na tiúchana eisíontais sa réigiún dópáilte difriúil. Tá an buaic-tiúchan eisíontais d'ionchlannú ian suite taobh istigh den chriostail, agus tá an buaic-tiúchan eisíontais idirleata suite ar dhromchla an chriostail.
(2) Is próiseas é ionchlannú ian a dhéantar ag teocht an tseomra nó fiú teocht íseal, agus tá an t-am táirgthe gearr. Éilíonn dópáil idirleata cóireáil ardteochta níos faide.
(3) Ceadaíonn ionchlannú ian roghnú níos solúbtha agus níos beaichte d'eilimintí ionchlannaithe.
(4) Ós rud é go bhfuil tionchar ag idirleathadh teirmeach ar eisíontais, tá an tonnform a fhoirmítear trí ionchlannú ian sa chriostail níos fearr ná an tonnform a fhoirmítear trí idirleathadh sa chriostail.
(5) De ghnáth ní úsáideann ionchlannú ian ach photoresist mar an t-ábhar masc, ach éilíonn dópáil idirleata fás nó taisceadh scannán de thiús áirithe mar masc.
(6) Tá ionchlannú ian tar éis teacht in ionad idirleata go bunúsach agus is é an príomh-phróiseas dópála é sa lá atá inniu ann i ndéanamh ciorcaid iomlánaithe.
Nuair a bhuaileann léas ian teagmhais le fuinneamh áirithe sprioc soladach (slice de ghnáth), déanfaidh na hiain agus na hadaimh ar an spriocdhromchla idirghníomhaíochtaí éagsúla, agus aistreoidh siad fuinneamh chuig na sprioc-adaimh ar bhealach áirithe chun spreagadh nó ianú. leo. Is féidir leis na hiain méid áirithe fuinnimh a chailleadh freisin trí aistriú móiminteam, agus ar deireadh a bheith scaipthe ag an sprioc-adamh nó stop a chur san ábhar sprioc. Má tá na hiain insteallta níos troime, déanfar an chuid is mó de na hiain a instealladh isteach sa sprioc soladach. Os a choinne sin, má tá na hiain insteallta níos éadroime, preabfaidh go leor de na hiain instealladh as an spriocdhromchla. Go bunúsach, imbhuailfidh na hiain ardfhuinnimh seo a instealladh isteach sa sprice go dtí céimeanna éagsúla leis na hadaimh laitíse agus na leictreoin sa sprioc soladach. Ina measc, is féidir an t-imbhualadh idir iain agus adaimh sprice soladach a mheas mar imbhualadh leaisteach toisc go bhfuil siad gar i mais.
2.2 Príomhpharaiméadair ionchlannú ian
Is próiseas solúbtha é ionchlannú ian a chaithfidh riachtanais dhian dearadh sliseanna agus táirgeachta a chomhlíonadh. Is iad paraiméadair thábhachtacha ionchlannú ian ná: dáileog, raon.
Tagraíonn dáileog (D) do líon na n-ian a instealladh in aghaidh an aonaid achair de dhromchla an wafer sileacain, in adaimh in aghaidh an ceintiméadar cearnach (nó iain in aghaidh an ceintiméadar cearnach). Is féidir D a ríomh leis an bhfoirmle seo a leanas:
Áit arb é D an dáileog ionchlannaithe (líon na n-ian/limistéar aonaid); t an t-am ionchlannaithe; Is mise an sruth bíoma; q an lucht a iompraíonn an t-ian (is é 1.6×1019C[1] lucht amháin); agus is é S an limistéar ionchlannaithe.
Ceann de na príomhchúiseanna a bhfuil ionchlannú ian anois ina theicneolaíocht thábhachtach i ndéantúsaíocht sliseog sileacain ná gur féidir leis an dáileog chéanna neamhíonachtaí a ionchlannú arís agus arís eile i sliseog sileacain. Baineann an t-ionchlannán an sprioc seo amach le cabhair ó lucht dearfach na n-ian. Nuair a fhoirmíonn na hiain eisíonachta deimhneacha léas iain, tugtar an sruth léas iain ar a ráta sreafa, a thomhaistear i mA. Is é 0.1 go 10 mA raon na sruthanna meánacha agus íseal, agus is é 10 go 25 mA raon na sruthanna ard.
Is príomh-athróg é méid an tsrutha léasa iain chun an dáileog a shainiú. Má mhéadaíonn na reatha, méadóidh líon na n-adamh eisíontais a ionchlannaítear in aghaidh an aonaid ama freisin. Cuidíonn sruth ard le táirgeacht sliseog sileacain a mhéadú (níos mó ian a instealladh in aghaidh an aonaid ama táirgthe), ach cruthaíonn sé fadhbanna aonfhoirmeachta freisin.
3. trealamh ionchlannú ian
3.1 Struchtúr Bunúsach
Áirítear le trealamh ionchlannú ian 7 mbunmhodúl:
① foinse ian agus ionsúire;
② anailíseoir mais (ie maighnéad anailíseach);
③ feadán luasaire;
④ diosca scanadh;
⑤ córas neodrú leictreastatach;
⑥ seomra próiseas;
⑦ córas rialaithe dáileog.
All modúil atá i dtimpeallacht bhfolús arna bhunú ag an gcóras bhfolús. Taispeántar an léaráid struchtúrach bhunúsach den ionchlannán ian san fhíor thíos.
(1)Foinse ian:
De ghnáth sa seomra folúis céanna leis an leictreoid shúchán. Caithfidh na neamhíonachtaí atá ag fanacht le hinstealladh a bheith ann i stát ian ionas go mbeidh siad á rialú agus ag luasghéarú ag an réimse leictreach. Faightear na B+, P+, As+, etc. is coitianta a úsáidtear trí adaimh nó móilíní ianaithe.
Is iad na foinsí eisíontais a úsáidtear ná BF3, PH3 agus AsH3, etc., agus taispeántar a struchtúir san fhíor thíos. Imbhuaileann na leictreoin a scaoileann an filiméad le hadaimh gháis chun iain a tháirgeadh. De ghnáth gintear leictreoin ag foinse te filiméid tungstain. Mar shampla, foinse ian Berners, tá an filiméad catóide suiteáilte i seomra stua le inlet gáis. Is é balla istigh an tseomra stua an anóid.
Nuair a thugtar isteach an fhoinse gáis, téann sruth mór tríd an bhfiliméad, agus cuirtear voltas 100 V i bhfeidhm idir na leictreoidí dearfacha agus diúltacha, rud a ghinfidh leictreoin ardfhuinnimh timpeall na filament. Gintear iain dhearfacha tar éis do na leictreoin ardfhuinnimh imbhualadh leis na móilíní gáis foinse.
Feidhmíonn an maighnéad seachtrach réimse maighnéadach comhthreomhar leis an bhfiliméad chun ianú a mhéadú agus an plasma a chobhsú. Sa seomra stua, ag an taobh eile i gcoibhneas leis an bhfiliméad, tá frithchaiteoir luchtaithe diúltach a léiríonn na leictreoin ar ais chun giniúint agus éifeachtúlacht na leictreon a fheabhsú.
(2)Ionsú:
Úsáidtear é chun iain dhearfacha a ghintear i gcuasán stua na foinse ian a bhailiú agus iad a fhoirmiú ina léas iain. Ós rud é gurb é an seomra stua an anóid agus go gcuirtear brú diúltach ar an gcatóid ar an leictreoid shúchán, rialaíonn an réimse leictreach a ghintear na hiain dearfacha, rud a fhágann go dtéann siad i dtreo an leictreoid shúchán agus a tharraingt amach as an scoilt ian, mar a thaispeántar san fhigiúr thíos. . Dá mhéad neart an réimse leictrigh, is mó an fuinneamh cinéiteach a ghnóthaíonn na hiain tar éis luasghéaraithe. Tá voltas faoi chois ar an leictreoid shúchán freisin chun trasnaíocht leictreoin sa phlasma a chosc. Ag an am céanna, is féidir leis an leictreoid faoi chois iain a fhoirmiú isteach i bhíoma ian agus iad a dhíriú isteach i sruth bhíoma ian comhthreomhar ionas go dtéann sé tríd an ionchlannán.
(3)Anailíseoir mais:
D'fhéadfadh go leor cineálacha ian a bheith ann ón bhfoinse ian. Faoi luasghéarú an voltais anóid, bogann na hiain ar luas ard. Tá aonaid mais adamhach éagsúla agus cóimheasa mais-le-lucht difriúil ag iain éagsúla.
(4)Feadán luasaire:
D'fhonn luas níos airde a fháil, tá gá le fuinneamh níos airde. Chomh maith leis an réimse leictreach a sholáthraíonn an anailíseoir anóid agus mais, tá gá le réimse leictreach a chuirtear ar fáil sa fheadán luasghéaraithe freisin le haghaidh luasghéaraithe. Is éard atá sa fheadán luasaire sraith leictreoidí atá scoite amach ag tréleictreach, agus méadaíonn an voltas diúltach ar na leictreoidí i seicheamh tríd an nasc sraithe. Dá airde an voltas iomlán, is mó an luas a fhaigheann na hiain, is é sin, is mó an fuinneamh a iompraítear. Is féidir le fuinneamh ard a cheadú iain eisíontais a instealladh go domhain isteach sa wafer sileacain chun acomhal domhain a dhéanamh, agus is féidir fuinneamh íseal a úsáid chun acomhal éadomhain a dhéanamh.
(5)Diosca scanadh
De ghnáth is beag trastomhas an bhíoma ian dírithe. Tá trastomhas spota bhíoma d’ionchlannán srutha meán-léas thart ar 1 cm, agus tá trastomhas ionchlannóir srutha bhíoma mór thart ar 3 cm. Ní mór an wafer sileacain iomlán a bheith clúdaithe le scanadh. Déantar atrialltacht an ionchlannú dáileog a chinneadh trí scanadh. De ghnáth, tá ceithre chineál córais scanadh ionchlannáin ann:
① scanadh leictreastatach;
② scanadh meicniúil;
③ scanadh hibrideach;
④ scanadh comhthreomhar.
(6)Córas neodraithe leictreachais statach:
Le linn an phróisis ionchlannaithe, buaileann an léas ian an sliseog sileacain agus cuireann sé muirear le carnadh ar dhromchla an masc. Athraíonn an carnadh muirir mar thoradh air sin an t-iarmhéid muirir sa bhíoma ian, rud a fhágann go bhfuil an láthair bhíoma níos mó agus an dáileadh dáileog míchothrom. Féadfaidh sé fiú briseadh tríd an gciseal ocsaíd dromchla agus teip gléas a chur faoi deara. Anois, is gnách go gcuirtear an wafer sileacain agus an bhíoma ian i dtimpeallacht plasma ard-dlúis cobhsaí ar a dtugtar córas cithfholcadh leictreon plasma, a fhéadfaidh rialú a dhéanamh ar mhuirearú an wafer sileacain. Déanann an modh seo leictreoin a bhaint as an bplasma (argón nó xeanón de ghnáth) i seomra stua atá suite i gcosán an léasa iain agus in aice leis an sliseog sileacain. Déantar an plasma a scagadh agus ní féidir ach le leictreoin tánaisteacha dromchla an wafer sileacain a bhaint amach chun an lucht dearfach a neodrú.
(7)Cuas próisis:
Tarlaíonn instealladh bíomaí ian isteach i sliseog sileacain sa seomra próisis. Is cuid thábhachtach den ionchlannán é seomra an phróisis, lena n-áirítear córas scanadh, stáisiún críochfoirt le glas folúis chun sliseog sileacain a luchtú agus a dhíluchtú, córas aistrithe wafer sileacain, agus córas rialaithe ríomhaireachta. Ina theannta sin, tá roinnt feistí ann chun monatóireacht a dhéanamh ar dáileoga agus chun éifeachtaí cainéil a rialú. Má úsáidtear scanadh meicniúil, beidh an stáisiún críochfoirt sách mór. Déantar folús an tseomra próisis a phumpáil go dtí an brú bun a theastaíonn ón bpróiseas le caidéal meicniúil ilchéime, caidéal turbomolecular, agus caidéal comhdhlúthúcháin, atá thart ar 1 × 10-6Torr nó níos lú go ginearálta.
(8)Córas rialaithe dosage:
Déantar monatóireacht fíor-ama ar dháileog in ionchlannóir ian tríd an léas ian a shroicheann an sliseog sileacain a thomhas. Déantar an sruth léas iain a thomhas ag baint úsáide as braiteoir ar a dtugtar cupán Faraday. I gcóras Faraday simplí, tá braiteoir reatha sa chonair bhíoma ian a thomhaiseann an sruth. Cruthaíonn sé seo fadhb, áfach, toisc go n-imoibríonn an léas iain leis an braiteoir agus go dtáirgeann sé leictreoin tánaisteacha a mbeidh léamha reatha earráideacha mar thoradh orthu. Is féidir le córas Faraday leictreoin thánaisteacha a shochtadh trí úsáid a bhaint as réimsí leictreacha nó maighnéadacha chun fíor-léamh léasa a fháil. Cothaítear an sruth a thomhaistear le córas Faraday isteach i rialtóir dáileog leictreonach, a fheidhmíonn mar charnadóir reatha (a charnaíonn an sruth léas tomhaiste go leanúnach). Úsáidtear an rialtóir chun an sruth iomlán a nascadh leis an am ionchlannaithe comhfhreagrach agus an t-am a theastaíonn le haghaidh dáileog áirithe a ríomh.
3.2 Deisiú damáiste
Bainfidh ionchlannú ian na hadaimh amach as an struchtúr laitíse agus déanfaidh sé damáiste don laitís sliseog sileacain. Má tá an dáileog ionchlannaithe mór, éireoidh an ciseal ionchlannaithe éagruthach. Ina theannta sin, go bunúsach ní áitíonn na hiain ionchlannaithe pointí laitíse sileacain, ach fanann siad sna suíomhanna bearna laitíse. Ní féidir na neamhíonachtaí interstitial seo a chur i ngníomh ach amháin tar éis próiseas annealaithe ardteochta.
Is féidir le Annealing an wafer sileacain ionchlannaithe a théamh chun lochtanna laitíse a dheisiú; is féidir leis adaimh eisíontais a bhogadh go dtí na pointí laitíse freisin agus iad a ghníomhachtú. Is é an teocht is gá chun lochtanna laitíse a dheisiú ná thart ar 500 ° C, agus is é an teocht is gá chun adaimh eisíontais a ghníomhachtú ná thart ar 950 ° C. Baineann gníomhachtú na n-eisíontas le ham agus teocht: an níos faide an t-am agus an teocht níos airde, is amhlaidh is mó a ghníomhaítear na neamhíonachtaí. Tá dhá mhodh bhunúsacha ann chun sliseog sileacain a anáil:
① annealing foirnéise ard-teocht;
② annealing teirmeach tapa (RTA).
Anáil foirnéise ardteochta: Is modh traidisiúnta annealaithe é foirnéis ardteochta, a úsáideann foirnéis ardteochta chun an wafer sileacain a théamh go 800-1000 ℃ agus é a choinneáil ar feadh 30 nóiméad. Ag an teocht seo, bogann na hadaimh sileacain ar ais go dtí an suíomh laitíse, agus is féidir leis na hadaimh eisíontais freisin na hadaimh sileacain a athsholáthar agus dul isteach sa laitís. Mar sin féin, mar thoradh ar chóireáil teasa ag teocht agus am den sórt sin beidh scaipeadh neamhíonachtaí, rud nach bhfuil an tionscal déantúsaíochta IC nua-aimseartha ag iarraidh a fheiceáil.
Annealing Teirmeach Mear: Déileálann anáil theirmeach mear (RTA) le sliseog sileacain le hardú teochta thar a bheith tapa agus achar gearr ag an sprioc-teocht (1000 ° C de ghnáth). Is iondúil go ndéantar anáil na sliseog sileacain ionchlannaithe i bpróiseálaí tapa teirmeach le Ar nó N2. Is féidir leis an bpróiseas ardú teochta tapa agus achar gearr deisiúchán lochtanna laitíse, gníomhachtú neamhíonachtaí agus cosc ar idirleathadh eisíontais a bharrfheabhsú. Is féidir le RTA idirleathadh feabhsaithe neamhbhuan a laghdú freisin agus is é an bealach is fearr chun doimhneacht acomhal a rialú in ionchlannáin acomhail éadomhain.
——————————————————————————————————————————————— ——————————
Is féidir le Semicera a sholátharpáirteanna graifít, bhraith bog/docht, páirteanna chomhdhúile sileacain, Páirteanna CVD chomhdhúile sileacain, agusPáirteanna brataithe SiC/TaCle 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-31-2024