1. දළ විශ්ලේෂණය
තාප සැකසීම ලෙසද හැඳින්වෙන උණුසුම, සාමාන්යයෙන් ඇලුමිනියම් ද්රවාංකයට වඩා ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී ක්රියාත්මක වන නිෂ්පාදන ක්රියා පටිපාටි වලට යොමු වේ.
උනුසුම් ක්රියාවලිය සාමාන්යයෙන් ඉහළ-උෂ්ණත්ව උදුනක සිදු කරනු ලබන අතර අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදනයේදී ස්ඵටික දෝෂ අලුත්වැඩියාව සඳහා ඔක්සිකරණය, අපිරිසිදු විසරණය සහ ඇනීල කිරීම වැනි ප්රධාන ක්රියාවලීන් ඇතුළත් වේ.
ඔක්සිකරණය: එය ඉහළ උෂ්ණත්ව තාප පිරියම් කිරීම සඳහා ඔක්සිජන් හෝ ජල වාෂ්ප වැනි ඔක්සිකාරක වායුගෝලයක් තුළ සිලිකන් වේෆරයක් තබා සිලිකන් වේෆරයේ මතුපිට රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවක් ඇති කර ඔක්සයිඩ් පටලයක් සෑදීමේ ක්‍රියාවලියකි.
අපිරිසිදු විසරණය: ක්‍රියාවලි අවශ්යතා අනුව සිලිකන් උපස්ථරයට අපිරිසිදු මූලද්‍රව්‍ය හඳුන්වාදීම සඳහා ඉහළ උෂ්ණත්ව තත්ව යටතේ තාප විසරණ මූලධර්ම භාවිතා කිරීම අදහස් කරයි, එමඟින් එය නිශ්චිත සාන්ද්‍රණ ව්‍යාප්තියක් ඇති අතර එමඟින් සිලිකන් ද්‍රව්‍යයේ විද්යුත් ගුණාංග වෙනස් වේ.
Annealing යනු අයන තැන්පත් කිරීම නිසා ඇතිවන දැලිස් දෝෂ අලුත්වැඩියා කිරීම සඳහා අයන තැන්පත් කිරීමෙන් පසු සිලිකන් වේෆර් රත් කිරීමේ ක්‍රියාවලියයි.
ඔක්සිකරණය/විසරණය/ඇනීලනය සඳහා භාවිතා කරන මූලික උපකරණ වර්ග තුනක් ඇත:
- තිරස් උදුන;
- සිරස් උදුන;
- වේගවත් තාපන උදුන: වේගවත් තාප පිරියම් කිරීමේ උපකරණ
සාම්ප්රදායික තාප පිරියම් කිරීමේ ක්රියාවලීන් ප්රධාන වශයෙන් අයන තැන්පත් කිරීමෙන් සිදුවන හානිය ඉවත් කිරීම සඳහා දිගු කාලීන අධි-උෂ්ණත්ව ප්‍රතිකාර භාවිතා කරයි, නමුත් එහි අවාසි වන්නේ අසම්පූර්ණ දෝෂ ඉවත් කිරීම සහ තැන්පත් කරන ලද අපද්‍රව්‍යවල අඩු සක්‍රීය කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාවයි.
මීට අමතරව, අධික උෂ්ණාධික උෂ්ණත්වය සහ දිගු කාලයක් හේතුවෙන් අපිරිසිදු නැවත බෙදා හැරීම සිදු විය හැකි අතර, අපිරිසිදු විශාල ප්‍රමාණයක් විසරණය වීමට හේතු වන අතර නොගැඹුරු හන්දි සහ පටු අපිරිසිදු බෙදා හැරීමේ අවශ්යතා සපුරාලීමට අසමත් වේ.
වේගවත් තාප සැකසුම් (RTP) උපකරණ භාවිතයෙන් අයන-ස්ථාපනය කරන ලද වේෆර්වල වේගවත් තාප ඇනීල් කිරීම යනු ඉතා කෙටි කාලයක් තුළ සම්පූර්ණ වේෆරය යම් උෂ්ණත්වයකට (සාමාන්යයෙන් 400-1300 ° C) රත් කරන තාප පිරියම් කිරීමේ ක්‍රමයකි.
ඌෂ්මක රත්කිරීමේ ඇනීලින් සමඟ සසඳන විට, එය අඩු තාප අයවැය, මාත්‍රණ ප්‍රදේශයේ කුඩා පරාසයක අපිරිසිදු චලනය, අඩු දූෂණය සහ කෙටි සැකසුම් කාලය වැනි වාසි ඇත.
වේගවත් තාප ඇනීම් ක්රියාවලිය විවිධ බලශක්ති ප්රභවයන් භාවිතා කළ හැකි අතර, ඇනීම් කාල පරාසය ඉතා පුළුල් වේ (100 සිට 10-9 දක්වා, පහන් ඇනීම, ලේසර් ඇනීම, ආදිය). අපිරිසිදු නැවත බෙදාහැරීම ඵලදායී ලෙස මර්දනය කරන අතරම එය සම්පූර්ණයෙන්ම අපද්රව්ය සක්රිය කළ හැකිය. එය දැනට මිලිමීටර් 200 ට වඩා වැඩි වේෆර් විෂ්කම්භයක් සහිත ඉහළ මට්ටමේ ඒකාබද්ධ පරිපථ නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලීන්හි බහුලව භාවිතා වේ.
2. දෙවන උනුසුම් ක්රියාවලිය
2.1 ඔක්සිකරණ ක්රියාවලිය
ඒකාබද්ධ පරිපථ නිෂ්පාදන ක්රියාවලියේදී, සිලිකන් ඔක්සයිඩ් පටල සෑදීම සඳහා ක්රම දෙකක් තිබේ: තාප ඔක්සිකරණය සහ තැන්පත් කිරීම.
ඔක්සිකරණ ක්රියාවලිය යනු තාප ඔක්සිකරණය මගින් සිලිකන් වේෆර් මතුපිට SiO2 සෑදීමේ ක්‍රියාවලියයි. තාප ඔක්සිකරණය මගින් සාදන ලද SiO2 පටලය එහි උසස් විද්යුත් පරිවාරක ගුණ සහ ක්‍රියාවලි ශක්‍යතාව හේතුවෙන් ඒකාබද්ධ පරිපථ නිෂ්පාදන ක්රියාවලියේදී බහුලව භාවිතා වේ.
එහි වඩාත්ම වැදගත් යෙදුම් පහත පරිදි වේ:
- සීරීම් හා දූෂණයෙන් උපාංග ආරක්ෂා කරන්න;
- ආරෝපිත වාහක ක්ෂේත්‍ර හුදකලා කිරීම සීමා කිරීම (මතුපිට නිෂ්ක්‍රීය කිරීම);
- ගේට් ඔක්සයිඩ් හෝ ගබඩා සෛල ව්‍යුහවල පාර විද්යුත් ද්රව්ය;
- මාත්‍රණය කිරීමේදී වෙස්මුහුණු බද්ධ කිරීම;
- ලෝහ සන්නායක ස්ථර අතර පාර විද්යුත් ස්ථරයක්.
(1)උපාංග ආරක්ෂාව සහ හුදකලා කිරීම
වේෆර් (සිලිකන් වේෆර්) මතුපිට වැඩෙන SiO2 සිලිකන් තුළ සංවේදී උපාංග හුදකලා කිරීමට සහ ආරක්ෂා කිරීමට ඵලදායී බාධක ස්ථරයක් ලෙස සේවය කළ හැකිය.
SiO2 යනු දෘඩ හා සිදුරු රහිත (ඝන) ද්‍රව්‍යයක් වන බැවින්, සිලිකන් මතුපිට සක්‍රීය උපාංග ඵලදායි ලෙස හුදකලා කිරීමට එය භාවිතා කළ හැක. දෘඩ SiO2 ස්තරය නිෂ්පාදන ක්රියාවලියේදී සිදුවිය හැකි සීරීම් හා හානිවලින් සිලිකන් වේෆරය ආරක්ෂා කරයි.
(2)මතුපිට උදාසීනත්වය
මතුපිට නිෂ්ක්‍රීයකරණය තාපයෙන් වර්ධනය වන SiO2 හි ප්රධාන වාසියක් නම්, එහි එල්ලෙන බන්ධන සීමා කිරීමෙන් සිලිකන් මතුපිට තත්ත්ව ඝණත්වය අඩු කළ හැකි වීමයි.
එය විද්යුත් පරිහානිය වළක්වන අතර තෙතමනය, අයන හෝ වෙනත් බාහිර අපවිත්‍ර ද්රව්ය නිසා ඇතිවන කාන්දු වන ධාරාව සඳහා මාර්ගය අඩු කරයි. දෘඪ SiO2 ස්තරය පසු නිෂ්පාදනයේදී සිදුවිය හැකි සීරීම් සහ ක්‍රියාවලි හානි වලින් Si ආරක්ෂා කරයි.
Si මතුපිට වැඩෙන SiO2 ස්ථරයට Si පෘෂ්ඨයේ ඇති විද්යුත් ක්‍රියාකාරී දූෂක (ජංගම අයන දූෂණය) බැඳිය හැක. සන්ධි උපාංගවල කාන්දු වන ධාරාව පාලනය කිරීම සහ ස්ථායී ද්වාර ඔක්සයිඩ වර්ධනය වීම සඳහාද Passivation වැදගත් වේ.
උසස් තත්ත්වයේ passivation ස්ථරයක් ලෙස, ඔක්සයිඩ් ස්ථරයට ඒකාකාර ඝනකම, සිදුරු නොමැති වීම සහ හිස්තැන් වැනි ගුණාත්මක අවශ්යතා ඇත.
ඔක්සයිඩ් ස්ථරයක් Si මතුපිට නිෂ්ක්‍රීය ස්තරයක් ලෙස භාවිතා කිරීමේ තවත් සාධකයක් වන්නේ ඔක්සයිඩ් ස්ථරයේ ඝනකමයි. සාමාන්‍ය ධාරිත්‍රකවල ආරෝපණ ආචයනය සහ බිඳවැටීමේ ලක්ෂණ වලට සමාන සිලිකන් මතුපිට ආරෝපණ සමුච්චය වීම හේතුවෙන් ලෝහ ස්ථරය ආරෝපණය වීම වැළැක්වීමට ඔක්සයිඩ් ස්තරය ඝන විය යුතුය.
SiO2 හි තාප ප්‍රසාරණ සංගුණකයක් ද Si හා සමාන වේ. සිලිකන් වේෆර් ඉහළ උෂ්ණත්ව ක්‍රියාවලීන්හිදී ප්‍රසාරණය වන අතර සිසිලනයේදී හැකිලී යයි.
SiO2 ප්‍රසාරණය හෝ හැකිලෙන්නේ Si වලට ඉතා ආසන්න වේගයකින් වන අතර එමඟින් තාප ක්රියාවලියේදී සිලිකන් වේෆරයේ විකෘති වීම අවම කරයි. මෙමගින් චිත්රපට ආතතිය හේතුවෙන් සිලිකන් මතුපිටින් ඔක්සයිඩ් පටලය වෙන්වීමද වැළකේ.
(3)ගේට් ඔක්සයිඩ් පාර විද්යුත්
MOS තාක්ෂණයේ බහුලව භාවිතා වන සහ වැදගත් ගේට් ඔක්සයිඩ් ව්යුහය සඳහා, පාර විද්යුත් ද්රව්ය ලෙස අතිශය තුනී ඔක්සයිඩ් තට්ටුවක් භාවිතා වේ. ගේට් ඔක්සයිඩ් ස්ථරය සහ යටින් ඇති Si උසස් තත්ත්වයේ සහ ස්ථායීතාවයේ ලක්ෂණ ඇති බැවින්, ගේට් ඔක්සයිඩ් ස්ථරය සාමාන්යයෙන් තාප වර්ධනය මගින් ලබා ගනී.
SiO2 සතුව ඉහළ පාර විද්යුත් ශක්තියක් (107V/m) සහ ඉහළ ප්‍රතිරෝධයක් (1017Ω·cm පමණ) ඇත.
MOS උපාංගවල විශ්වසනීයත්වය සඳහා යතුර වන්නේ ගේට් ඔක්සයිඩ් ස්ථරයේ අඛණ්ඩතාවයි. MOS උපාංගවල ගේට්ටු ව්යුහය වත්මන් ප්රවාහය පාලනය කරයි. මෙම ඔක්සයිඩ් ක්ෂේත්‍ර බලපෑම් තාක්ෂණය මත පදනම් වූ මයික්‍රොචිප් වල ක්‍රියාකාරිත්වය සඳහා පදනම වන බැවිනි.
එබැවින්, උසස් තත්ත්වයේ, විශිෂ්ට චිත්රපට ඝනකම ඒකාකාරිත්වය සහ අපද්රව්ය නොමැති වීම එහි මූලික අවශ්යතා වේ. ගේට් ඔක්සයිඩ් ව්‍යුහයේ ක්‍රියාකාරිත්වය පිරිහීමට ලක්විය හැකි ඕනෑම දූෂණයක් දැඩි ලෙස පාලනය කළ යුතුය.
(4)තහනම් උත්තේජක බාධකය
SiO2 සිලිකන් මතුපිට තෝරාගත් මාත්‍රණය සඳහා ඵලදායී ආවරණ ස්ථරයක් ලෙස භාවිතා කළ හැක. සිලිකන් මතුපිට ඔක්සයිඩ් තට්ටුවක් සෑදූ පසු, මාස්ක් එකේ විනිවිද පෙනෙන කොටසෙහි SiO2 කැටයම් කර සිලිකන් වේෆරය තුළට මාත්‍රණ ද්රව්ය ඇතුළු කළ හැකි කවුළුවක් සාදයි.
ජනේල නොමැති විට, ඔක්සයිඩ් සිලිකන් මතුපිට ආරක්ෂා කළ හැකි අතර, අපිරිසිදු ද්රව්ය විසරණය වීම වැළැක්විය හැකි අතර, එමඟින් තෝරාගත් අපිරිසිදුකම සවි කිරීමට හැකියාව ලැබේ.
Si හා සසඳන විට මාත්‍රණ SiO2 හි සෙමින් ගමන් කරයි, එබැවින් මාත්‍රණ අවහිර කිරීමට අවශ්ය වන්නේ තුනී ඔක්සයිඩ් තට්ටුවක් පමණි (මෙම අනුපාතය උෂ්ණත්වය මත රඳා පවතින බව සලකන්න).
සිලිකන් මතුපිටට වන හානිය අවම කිරීම සඳහා භාවිතා කළ හැකි අයන තැන්පත් කිරීම අවශ්ය ප්‍රදේශවල තුනී ඔක්සයිඩ් තට්ටුවක් (උදා: 150 Å ඝනකම) ද භාවිතා කළ හැක.
එය චැනලින් ආචරණය අඩු කිරීම මගින් අපිරිසිදු බද්ධ කිරීමේදී සන්ධි ගැඹුර වඩා හොඳින් පාලනය කිරීමට ඉඩ සලසයි. බද්ධ කිරීමෙන් පසු, සිලිකන් මතුපිට නැවත පැතලි කිරීම සඳහා ඔක්සයිඩ් හයිඩ්‍රොෆ්ලෝරික් අම්ලය සමඟ තෝරා බේරා ඉවත් කළ හැකිය.
(5)ලෝහ ස්ථර අතර පාර විද්යුත් ස්ථරය
SiO2 සාමාන්‍ය තත්ව යටතේ විදුලිය සන්නයනය නොකරයි, එබැවින් එය මයික්‍රොචිප් වල ලෝහ ස්ථර අතර ඵලදායී පරිවාරකයකි. වයර් මත ඇති පරිවාරකයට කෙටි පරිපථ වළක්වා ගත හැකි සේම, ඉහළ ලෝහ ස්ථරය සහ පහළ ලෝහ ස්ථරය අතර කෙටි පරිපථ වළක්වා ගත හැකිය SiO2.
ඔක්සයිඩ් සඳහා ගුණාත්මක අවශ්‍යතාවය වන්නේ එය සිදුරු සහ හිස් තැන් වලින් තොර වීමයි. එය වඩාත් ඵලදායී ද්‍රවශීලතාවයක් ලබා ගැනීම සඳහා බොහෝ විට මාත්‍රණය කරනු ලැබේ, එමඟින් දූෂණය පැතිරීම වඩා හොඳින් අවම කළ හැකිය. එය සාමාන්යයෙන් තාප වර්ධනයට වඩා රසායනික වාෂ්ප තැන්පත් වීමෙන් ලබා ගනී.
ප්රතික්රියා වායුව මත පදනම්ව, ඔක්සිකරණ ක්රියාවලිය සාමාන්යයෙන් බෙදා ඇත:
- වියළි ඔක්සිජන් ඔක්සිකරණය: Si + O2→SiO2;
- තෙත් ඔක්සිජන් ඔක්සිකරණය: 2H2O (ජල වාෂ්ප) + Si→SiO2+2H2;
- ක්ලෝරීන් මාත්‍රණය කරන ලද ඔක්සිකරණය: හයිඩ්රජන් ක්ලෝරයිඩ් (HCl), ඩයික්ලෝරෝඑතිලීන් DCE (C2H2Cl2) හෝ එහි ව්‍යුත්පන්නයන් වැනි ක්ලෝරීන් වායුව ඔක්සිකරණ අනුපාතය සහ ඔක්සයිඩ් ස්ථරයේ ගුණාත්මකභාවය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා ඔක්සිජන් වෙත එකතු කරනු ලැබේ.
(1)වියළි ඔක්සිජන් ඔක්සිකරණ ක්රියාවලිය: ප්රතික්රියා වායුවේ ඇති ඔක්සිජන් අණු දැනටමත් පිහිටුවා ඇති ඔක්සයිඩ් ස්ථරය හරහා විසරණය වී SiO2 සහ Si අතර අතුරු මුහුණතට පැමිණ Si සමඟ ප්රතික්රියා කර SiO2 ස්ථරයක් සාදයි.
වියළි ඔක්සිජන් ඔක්සිකරණය මගින් සකස් කරන ලද SiO2 ඝන ව්යුහයක්, ඒකාකාර ඝනකමක්, එන්නත් සහ විසරණය සඳහා ශක්තිමත් ආවරණ හැකියාව සහ ඉහළ ක්‍රියාවලි පුනරාවර්තන හැකියාව ඇත. එහි අවාසිය නම් වර්ධන වේගය මන්දගාමී වීමයි.
මෙම ක්‍රමය සාමාන්යයෙන් ගේට් පාර විද්යුත් ඔක්සිකරණය, තුනී බෆර ස්තර ඔක්සිකරණය, හෝ ඝන බෆර ස්තර ඔක්සිකරණයේදී ඔක්සිකරණය ආරම්භ කිරීම සහ ඔක්සිකරණය අවසන් කිරීම වැනි උසස් තත්ත්වයේ ඔක්සිකරණය සඳහා භාවිතා වේ.
(2)තෙත් ඔක්සිජන් ඔක්සිකරණ ක්රියාවලිය: ජල වාෂ්ප ඔක්සිජන් සෘජුවම ගෙන යා හැක, හෝ එය හයිඩ්රජන් හා ඔක්සිජන් ප්රතික්රියාවෙන් ලබා ගත හැක. හයිඩ්රජන් හෝ ජල වාෂ්පවල අර්ධ පීඩන අනුපාතය ඔක්සිජන් වලට ගැලපීම මගින් ඔක්සිකරණ අනුපාතය වෙනස් කළ හැක.
ආරක්ෂාව සහතික කිරීම සඳහා, හයිඩ්රජන් ඔක්සිජන් අනුපාතය 1.88: 1 නොඉක්මවිය යුතු බව සලකන්න. තෙත් ඔක්සිජන් ඔක්සිකරණය සිදුවන්නේ ප්රතික්රියා වායුවේ ඔක්සිජන් සහ ජල වාෂ්ප යන දෙකම පැවතීම නිසා වන අතර ජල වාෂ්ප අධික උෂ්ණත්වවලදී හයිඩ්රජන් ඔක්සයිඩ් (HO) බවට වියෝජනය වේ.
සිලිකන් ඔක්සයිඩ් වල හයිඩ්රජන් ඔක්සයිඩ් විසරණ අනුපාතය ඔක්සිජන් වලට වඩා ඉතා වේගවත් බැවින් තෙත් ඔක්සිජන් ඔක්සිකරණ අනුපාතය වියළි ඔක්සිජන් ඔක්සිකරණ අනුපාතයට වඩා විශාලත්වයේ අනුපිළිවෙලක් පමණ වැඩි වේ.
(3)ක්ලෝරීන් මාත්‍රණය කළ ඔක්සිකරණ ක්රියාවලිය: සාම්ප්රදායික වියළි ඔක්සිජන් ඔක්සිකරණය සහ තෙත් ඔක්සිජන් ඔක්සිකරණයට අමතරව, ඔක්සයිඩ් ස්ථරයේ ගුණාත්මකභාවය සහ ඔක්සිකරණ වේගය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා හයිඩ්රජන් ක්ලෝරයිඩ් (HCl), ඩයික්ලෝරෝඑතිලීන් DCE (C2H2Cl2) හෝ එහි ව්‍යුත්පන්න වැනි ක්ලෝරීන් වායුව ඔක්සිජන් වලට එකතු කළ හැක. .
ඔක්සිකරණ අනුපාතය වැඩි වීමට ප්රධාන හේතුව ඔක්සිකරණය සඳහා ක්ලෝරීන් එකතු කළ විට, ප්‍රතික්‍රියාකාරකයේ ඔක්සිකරණය වේගවත් කළ හැකි ජල වාෂ්ප අඩංගු වනවා පමණක් නොව, Si සහ SiO2 අතර අතුරු මුහුණත අසල ක්ලෝරීන් එකතු වේ. ඔක්සිජන් හමුවේ, ක්ලෝරොසිලිකන් සංයෝග පහසුවෙන් සිලිකන් ඔක්සයිඩ් බවට පරිවර්තනය වන අතර එමඟින් ඔක්සිකරණය උත්ප්‍රේරණය කළ හැකිය.
ඔක්සයිඩ් ස්ථරයේ ගුණාත්මක භාවය වැඩි දියුණු කිරීමට ප්රධාන හේතුව ඔක්සයිඩ් ස්ථරයේ ක්ලෝරීන් පරමාණුවලට සෝඩියම් අයනවල ක්‍රියාකාරිත්වය පිරිසිදු කළ හැකි අතර එමඟින් උපකරණවල සෝඩියම් අයන දූෂණයෙන් හඳුන්වා දෙන ඔක්සිකරණ දෝෂ අඩු කිරීම සහ අමුද්‍රව්‍ය සැකසීමයි. එමනිසා, ක්ලෝරීන් මාත්‍රණය බොහෝ වියළි ඔක්සිජන් ඔක්සිකරණ ක්රියාවලීන් සඳහා සම්බන්ධ වේ.
2.2 විසරණ ක්රියාවලිය
සාම්ප්රදායික විසරණය යන්නෙන් අදහස් කරන්නේ ද්රව්ය ඒකාකාරව බෙදා හරින තෙක් වැඩි සාන්ද්‍රණයක් ඇති ප්‍රදේශවලින් අඩු සාන්ද්‍රණයක් ඇති ප්‍රදේශවලට මාරු කිරීමයි. විසරණ ක්රියාවලිය Fick ගේ නියමය අනුගමනය කරයි. ද්රව්ය දෙකක් හෝ වැඩි ගණනක් අතර විසරණය සිදු විය හැකි අතර විවිධ ප්‍රදේශ අතර සාන්ද්‍රණය සහ උෂ්ණත්ව වෙනස්කම් ද්රව්ය බෙදා හැරීම ඒකාකාර සමතුලිත තත්වයකට ගෙන යයි.
අර්ධ සන්නායක ද්‍රව්‍යවල ඇති වැදගත්ම ගුණාංගයක් නම් විවිධ වර්ගවල හෝ මාත්‍රණ සාන්ද්‍රණයන් එකතු කිරීමෙන් ඒවායේ සන්නායකතාව සකස් කළ හැකි වීමයි. ඒකාබද්ධ පරිපථ නිෂ්පාදනයේදී, මෙම ක්රියාවලිය සාමාන්යයෙන් සාක්ෂාත් කරගනු ලබන්නේ මාත්‍රණ හෝ විසරණ ක්රියාවලීන් මගිනි.
සැලසුම් ඉලක්ක මත පදනම්ව, සිලිකන්, ජර්මේනියම් හෝ III-V සංයෝග වැනි අර්ධ සන්නායක ද්‍රව්‍යවලට පරිත්‍යාගශීලීන්ගේ අපද්රව්ය හෝ ප්‍රතිග්‍රාහක අපද්රව්ය සමඟ මාත්‍රණය කිරීමෙන් N-වර්ගයේ හෝ P-වර්ගයේ විවිධ අර්ධ සන්නායක ගුණාංග දෙකක් ලබා ගත හැකිය.
අර්ධ සන්නායක මාත්‍රණය ප්රධාන වශයෙන් ක්රම දෙකකින් සිදු කෙරේ: විසරණය හෝ අයන තැන්පත් කිරීම, ඒ සෑම එකක්ම එහි ලක්ෂණ ඇත:
විසරණ මාත්‍රණය අඩු මිලක් ඇත, නමුත් මාත්‍රණ ද්‍රව්‍යයේ සාන්ද්‍රණය සහ ගැඹුර නිශ්චිතව පාලනය කළ නොහැක;
අයන තැන්පත් කිරීම සාපේක්ෂව මිල අධික වන අතර, එය මාත්‍රණ සාන්ද්‍රණ පැතිකඩ නිවැරදිව පාලනය කිරීමට ඉඩ සලසයි.
1970 දශකයට පෙර, සංගෘහිත පරිපථ ග්‍රැෆික්ස් වල විශේෂාංග ප්‍රමාණය 10μm අනුපිළිවෙලින් පැවති අතර, සාමාන්යයෙන් මාත්‍රණය සඳහා සම්ප්‍රදායික තාප විසරණ තාක්ෂණය භාවිතා කරන ලදී.
අර්ධ සන්නායක ද්රව්ය වෙනස් කිරීම සඳහා විසරණ ක්රියාවලිය ප්රධාන වශයෙන් භාවිතා වේ. විවිධ ද්රව්ය අර්ධ සන්නායක ද්රව්ය බවට විසරණය කිරීමෙන් ඒවායේ සන්නායකතාවය සහ අනෙකුත් භෞතික ගුණාංග වෙනස් කළ හැක.
උදාහරණයක් ලෙස, ත්‍රිසංයුජ මූලද්‍රව්‍ය බෝරෝන් සිලිකන් බවට විසරණය කිරීමෙන් P-වර්ගයේ අර්ධ සන්නායකයක් සෑදේ; පෙන්ටවලන්ට් මූලද්‍රව්‍ය පොස්පරස් හෝ ආසනික් මාත්‍රණය කිරීමෙන් N-වර්ගයේ අර්ධ සන්නායකයක් සෑදේ. වැඩි සිදුරු සහිත P-වර්ගයේ අර්ධ සන්නායකයක් වැඩි ඉලෙක්ට්‍රෝන සහිත N-වර්ගයේ අර්ධ සන්නායකයක් සමඟ ස්පර්ශ වන විට PN හන්දියක් සෑදේ.
විශේෂාංග ප්‍රමාණය හැකිළෙන විට, සමස්ථානික විසරණ ක්රියාවලිය මඟින් මාත්‍රණයට පලිහ ඔක්සයිඩ් ස්ථරයේ අනෙක් පැත්තට විසරණය වීමට හැකි වන අතර යාබද ප්‍රදේශ අතර කෙටි කලිසම් ඇති කරයි.
සමහර විශේෂ භාවිතයන් හැර (ඒකාකාරව බෙදා හරින ලද අධි-වෝල්ටීයතා ප්‍රතිරෝධක ප්‍රදේශ සෑදීමට දිගු කාලීන විසරණය වැනි), විසරණ ක්රියාවලිය ක්‍රමයෙන් අයන තැන්පත් කිරීම මගින් ප්රතිස්ථාපනය කර ඇත.
කෙසේ වෙතත්, 10nm ට අඩු තාක්‍ෂණ උත්පාදනයේදී, ත්‍රිමාණ fin field-effect ට්‍රාන්සිස්ටරයේ (FinFET) උපාංගයේ Fin හි ප්‍රමාණය ඉතා කුඩා බැවින්, අයන තැන්පත් කිරීම එහි කුඩා ව්‍යුහයට හානි කරයි. ඝන මූලාශ්‍ර විසරණ ක්රියාවලිය භාවිතා කිරීමෙන් මෙම ගැටළුව විසඳා ගත හැක.
2.3 පිරිහීමේ ක්රියාවලිය
නිර්වින්දන ක්රියාවලිය තාප ඇනීම ලෙසද හැඳින්වේ. නිශ්චිත ක්‍රියාවලි අරමුණක් සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා සිලිකන් වේෆරයේ මතුපිට හෝ ඇතුළත ක්ෂුද්‍ර ව්යුහය වෙනස් කිරීම සඳහා නිශ්චිත කාලයක් සඳහා සිලිකන් වේෆරය ඉහළ උෂ්ණත්ව පරිසරයක තැබීම ක්‍රියාවලියයි.
නිර්වින්දන ක්රියාවලියේ වඩාත්ම තීරණාත්මක පරාමිතීන් වන්නේ උෂ්ණත්වය සහ කාලයයි. උෂ්ණත්වය සහ දිගු කාලය වැඩි වන තරමට තාප අයවැය වැඩි වේ.
සැබෑ ඒකාබද්ධ පරිපථ නිෂ්පාදන ක්රියාවලියේදී, තාප අයවැය දැඩි ලෙස පාලනය වේ. ක්රියාවලිය ප්රවාහයේ බහු ඇනලීං ක්රියාවලීන් තිබේ නම්, තාප අයවැය බහු තාප පිරියම් කිරීම්වල සුපිරි ස්ථානය ලෙස ප්රකාශ කළ හැකිය.
කෙසේ වෙතත්, ක්‍රියාවලි නෝඩ් කුඩා කිරීමත් සමඟ, සමස්ත ක්රියාවලියේ අවසර ලත් තාප අයවැය කුඩා හා කුඩා වේ, එනම් ඉහළ උෂ්ණත්ව තාප ක්රියාවලියේ උෂ්ණත්වය අඩු වන අතර කාලය කෙටි වේ.
සාමාන්යයෙන්, නිර්වින්දන ක්රියාවලිය අයන තැන්පත් කිරීම, තුනී පටල තැන්පත් වීම, ලෝහ සිලිසයිඩ් සෑදීම සහ වෙනත් ක්රියාවලීන් සමඟ සංයුක්ත වේ. වඩාත් සුලභ වන්නේ අයන තැන්පත් කිරීමෙන් පසු තාප ඇනීමයි.
අයන තැන්පත් කිරීම උපස්ථර පරමාණුවලට බලපාන අතර, ඒවා මුල් දැලිස් ව්‍යුහයෙන් කැඩී ගොස් උපස්ථර දැලිසට හානි කරයි. තාප ඇනීම මගින් අයන තැන්පත් කිරීම නිසා ඇති වන දැලිස් හානිය අලුත්වැඩියා කළ හැකි අතර, තැන්පත් කරන ලද අපිරිසිදු පරමාණු දැලිස් හිඩැස්වල සිට දැලිස් ස්ථාන වෙත ගෙන යා හැකි අතර එමඟින් ඒවා සක්‍රීය කරයි.
දැලිස් හානි අලුත්වැඩියා කිරීම සඳහා අවශ්ය උෂ්ණත්වය 500 ° C පමණ වන අතර, අපිරිසිදු සක්රිය කිරීම සඳහා අවශ්ය උෂ්ණත්වය 950 ° C පමණ වේ. න්‍යායට අනුව, ඇනීලිං කාලය සහ උෂ්ණත්වය වැඩි වන තරමට, අපද්රව්ය සක්‍රීය කිරීමේ අනුපාතය වැඩි වේ, නමුත් අධික තාප අයවැයක් අපද්රව්ය අධික ලෙස විසරණය වීමට තුඩු දෙනු ඇත, ක්රියාවලිය පාලනය කළ නොහැකි වන අතර අවසානයේ උපාංගයේ සහ පරිපථයේ ක්‍රියාකාරිත්වය පිරිහීමට හේතු වේ.
එබැවින්, නිෂ්පාදන තාක්ෂණයේ දියුණුවත් සමග, සාම්ප්රදායික දිගුකාලීන උදුන ඇනීම ක්රමක්රමයෙන් වේගවත් තාප ඇනීම (RTA) මගින් ප්රතිස්ථාපනය කර ඇත.
නිෂ්පාදන ක්රියාවලියේදී, චිත්‍රපටයේ ඇතැම් භෞතික හෝ රසායනික ගුණාංග වෙනස් කිරීම සඳහා ඇතැම් නිශ්චිත චිත්රපට තැන්පත් වීමෙන් පසු තාප ඇනීලිං ක්‍රියාවලියකට භාජනය විය යුතුය. නිදසුනක් ලෙස, ලිහිල් චිත්රපටයක් ඝන බවට පත් වන අතර, එහි වියළි හෝ තෙත් කැටයම් අනුපාතය වෙනස් කරයි;
ලෝහ සිලිසයිඩ් සෑදීමේදී බහුලව භාවිතා වන තවත් ඇනීලිං ක්රියාවලියක් සිදු වේ. කොබෝල්ට්, නිකල්, ටයිටේනියම් වැනි ලෝහ පටල සිලිකන් වේෆරයේ මතුපිටට විසිරී ඇති අතර සාපේක්ෂ අඩු උෂ්ණත්වයකදී වේගවත් තාප ඇනීමකින් පසු ලෝහ සහ සිලිකන් මිශ්‍ර ලෝහයක් සෑදිය හැකිය.
විවිධ උෂ්ණත්ව තත්ත්ව යටතේ ඇතැම් ලෝහ විවිධ මිශ්‍ර ලෝහ අවධි සාදයි. සාමාන්යයෙන්, ක්රියාවලියේදී අඩු ස්පර්ශක ප්‍රතිරෝධයක් සහ ශරීර ප්‍රතිරෝධයක් සහිත මිශ්‍ර ලෝහයක් සෑදීමට බලාපොරොත්තු වේ.
විවිධ තාප අයවැය අවශ්යතා අනුව, උෂ්ණාධික ක්රියාවලිය ඉහළ උෂ්ණත්ව උදුන ඇනීම සහ වේගවත් තාප ඇනීම ලෙස බෙදා ඇත.
- ඉහළ උෂ්ණත්වයේ උදුන නල ඇනීම:
එය සාම්ප්රදායික ඇනීලිං ක්‍රමයක් වන අතර එය ඉහළ උෂ්ණත්වයක්, දිගු ඇනීලිං කාලයක් සහ ඉහළ අයවැයක් ඇත.
SOI උපස්ථර සකස් කිරීම සඳහා ඔක්සිජන් එන්නත් හුදකලා තාක්ෂණය සහ ගැඹුරු ළිං විසරණ ක්රියාවලීන් වැනි සමහර විශේෂ ක්‍රියාවලීන්හි එය බහුලව භාවිතා වේ. එවැනි ක්රියාවලීන් සාමාන්යයෙන් පරිපූර්ණ දැලිසක් හෝ ඒකාකාර අපිරිසිදු බෙදාහැරීමක් ලබා ගැනීම සඳහා ඉහළ තාප අයවැයක් අවශ්ය වේ.
- වේගවත් තාප ඇනීම:
එය අතිශය වේගවත් උණුසුම/සිසිලනය සහ ඉලක්ක උෂ්ණත්වයේ කෙටි වාසස්ථානය මගින් සිලිකන් වේෆර් සැකසීමේ ක්රියාවලිය වන අතර සමහර විට වේගවත් තාප සැකසුම් (RTP) ලෙසද හැඳින්වේ.
අතිශය නොගැඹුරු හන්දි සෑදීමේ ක්රියාවලියේදී, වේගවත් තාප ඇනීලනය දැලිස් දෝෂ අලුත්වැඩියාව, අපිරිසිදු සක්රිය කිරීම සහ අපිරිසිදු විසරණය අවම කිරීම අතර සම්මුති ප්‍රශස්තිකරණයක් ලබා ගන්නා අතර උසස් තාක්‍ෂණික නෝඩ් නිෂ්පාදන ක්රියාවලියේදී අත්‍යවශ්‍ය වේ.
උෂ්ණත්වය ඉහළ යාම/වැටීමේ ක්රියාවලිය සහ ඉලක්කගත උෂ්ණත්වයේ කෙටි රැඳීම එක්ව වේගවත් තාප ඇනීමේ තාප අයවැය සාදයි.
සාම්ප්රදායික ශීඝ්‍ර තාප ඇනීමෙහි උෂ්ණත්වය 1000°C පමණ වන අතර තත්පර කිහිපයක් ගතවේ. මෑත වසරවලදී, වේගවත් තාප ඇනීම සඳහා වන අවශ්යතා වඩ වඩාත් දැඩි වී ඇති අතර, ෆ්ලෑෂ් ඇනීලිං, ස්පයික් ඇනලීං සහ ලේසර් ඇනලීං ක්‍රමයෙන් වර්ධනය වී ඇති අතර, ඇනීලිං වේලාවන් මිලි තත්පර කරා ළඟා වන අතර මයික්‍රෝ තත්පර සහ උප මයික්‍රෝ තත්පර දෙසට පවා වර්ධනය වීමට නැඹුරු වේ.
3. තාපන ක්රියාවලියේ උපකරණ තුනක්
3.1 විසරණ සහ ඔක්සිකරණ උපකරණ
විසරණ ක්රියාවලිය ප්රධාන වශයෙන් ඉහළ උෂ්ණත්ව (සාමාන්යයෙන් 900-1200℃) තත්ත්‍වයන් යටතේ තාප විසරණයේ මූලධර්මය භාවිතා කර සිලිකන් උපස්ථරය තුළට අපිරිසිදු මූලද්‍රව්‍ය නිශ්චිත සාන්ද්‍රණ ව්‍යාප්තියක් ලබා දීම සඳහා අවශ්ය ගැඹුරට ඇතුළත් කරයි. ද්රව්ය සහ අර්ධ සන්නායක උපාංග ව්යුහයක් සාදයි.
සිලිකන් ඒකාබද්ධ පරිපථ තාක්‍ෂණයේදී, විසරණ ක්රියාවලිය PN හන්දි හෝ සංයුක්ත පරිපථවල ප්‍රතිරෝධක, ධාරිත්‍රක, අන්තර් සම්බන්ධක රැහැන්, ඩයෝඩ සහ ට්‍රාන්සිස්ටර වැනි සංරචක සෑදීමට භාවිතා කරන අතර සංරචක අතර හුදකලා කිරීම සඳහා ද භාවිතා වේ.
මාත්‍රණ සාන්ද්‍රණයේ ව්‍යාප්තිය නිවැරදිව පාලනය කිරීමට ඇති නොහැකියාව නිසා, විසරණ ක්රියාවලිය ක්‍රමයෙන් අයන තැන්පත් කිරීමේ මාත්‍රණ ක්රියාවලිය මගින් ප්රතිස්ථාපනය වී ඇති අතර, මිලිමීටර් 200 සහ ඊට වැඩි වේෆර් විෂ්කම්භයක් සහිත සංයුක්ත පරිපථ නිෂ්පාදනයේදී කුඩා ප්‍රමාණයක් තවමත් බරින් භාවිතා වේ. මාත්‍රණ ක්‍රියාවලි.
සාම්ප්රදායික විසරණ උපකරණ ප්රධාන වශයෙන් තිරස් විසරණ ඌෂ්මක වන අතර, සිරස් විසරණ ඌෂ්මක කුඩා සංඛ්යාවක් ද ඇත.
තිරස් විසරණ උදුන:
එය 200mm ට වඩා අඩු වේෆර් විෂ්කම්භයක් සහිත ඒකාබද්ධ පරිපථවල විසරණ ක්රියාවලියේ බහුලව භාවිතා වන තාප පිරියම් කිරීමේ උපකරණයකි. එහි ලක්ෂණ වන්නේ රත් කරන උදුන ශරීරය, ප්රතික්රියා නළය සහ ක්වාර්ට්ස් බෝට්ටුව රැගෙන යන වේෆර් සියල්ලම තිරස් අතට තබා ඇති නිසා එය වේෆර් අතර හොඳ ඒකාකාරිත්වයේ ක්‍රියාවලි ලක්ෂණ ඇත.
එය ඒකාබද්ධ පරිපථ නිෂ්පාදන රේඛාවේ වැදගත් ඉදිරිපස උපකරණවලින් එකක් පමණක් නොව, විසරණය, ඔක්සිකරණය, ඇනීල් කිරීම, මිශ්‍ර ලෝහය සහ විවික්ත උපාංග, බල ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංග, දෘශ්‍ය ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංග සහ දෘශ්‍ය තන්තු වැනි කර්මාන්තවල බහුලව භාවිතා වේ. .
සිරස් විසරණ උදුන:
සාමාන්යයෙන් සිරස් උදුනක් ලෙස පොදුවේ හැඳින්වෙන 200mm සහ 300mm විෂ්කම්භයක් සහිත වේෆර් සඳහා ඒකාබද්ධ පරිපථ ක්රියාවලියේදී භාවිතා කරන කණ්ඩායම් තාප පිරියම් කිරීමේ උපකරණ සඳහා යොමු වේ.
සිරස් විසරණ උදුනෙහි ව්‍යුහාත්මක ලක්ෂණ නම්, තාපන උදුන ශරීරය, ප්රතික්රියා නළය සහ වේෆර් රැගෙන යන ක්වාර්ට්ස් බෝට්ටුව සිරස් අතට තබා ඇති අතර, වේෆර් තිරස් අතට තබා ඇත. එය වේෆර් තුළ හොඳ ඒකාකාරිත්වය, ඉහළ මට්ටමේ ස්වයංක්‍රීයකරණය සහ ස්ථාවර පද්ධති ක්‍රියාකාරිත්වයේ ලක්ෂණ ඇති අතර එමඟින් මහා පරිමාණ ඒකාබද්ධ පරිපථ නිෂ්පාදන මාර්ගවල අවශ්යතා සපුරාලිය හැකිය.
සිරස් විසරණ උදුන අර්ධ සන්නායක ඒකාබද්ධ පරිපථ නිෂ්පාදන රේඛාවේ වැදගත් උපකරණවලින් එකක් වන අතර බල ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංග (IGBT) සහ වෙනත් ක්ෂේත්‍රවල අදාළ ක්‍රියාවලීන්හි බහුලව භාවිතා වේ.
සිරස් විසරණ උදුන වියළි ඔක්සිජන් ඔක්සිකරණය, හයිඩ්රජන්-ඔක්සිජන් සංස්ලේෂණය ඔක්සිකරණය, සිලිකන් ඔක්සිනයිට්‍රයිඩ් ඔක්සිකරණය, සහ සිලිකන් ඩයොක්සයිඩ්, පොලිසිලිකන්, සිලිකන් නයිට්‍රයිඩ් (Si3N4) වැනි තුනී පටල වර්ධන ක්රියාවලීන් සහ පරමාණුක ස්තරය වැනි ඔක්සිකරණ ක්රියාවලීන් සඳහා අදාළ වේ.
එය සාමාන්යයෙන් ඉහළ උෂ්ණත්ව ඇනලීම්, තඹ ඇනලීම් සහ මිශ්‍ර කිරීමේ ක්‍රියාවලීන්හි ද බහුලව භාවිතා වේ. විසරණ ක්‍රියාවලියට අනුව, සිරස් විසරණ ඌෂ්මක සමහර විට අධික මාත්‍රණ ක්‍රියාවලීන්හිදී ද භාවිතා වේ.
3.2 ශීඝ්‍ර ඇනිලං උපකරණ
වේගවත් තාප සැකසුම් (RTP) උපකරණ යනු ක්‍රියාවලියට අවශ්ය උෂ්ණත්වයට (200-1300 ° C) ඉක්මනින් ෙව්ෆරයේ උෂ්ණත්වය ඉහළ නැංවිය හැකි අතර එය ඉක්මනින් සිසිල් කළ හැකි තනි වේෆර් තාප පිරියම් කිරීමේ උපකරණයකි. උනුසුම් / සිසිලන අනුපාතය සාමාන්යයෙන් 20-250 ° C / s වේ.
පුළුල් පරාසයක බලශක්ති ප්රභවයන් සහ ඇනීලිං කාලයට අමතරව, විශිෂ්ට තාප අයවැය පාලනය සහ වඩා හොඳ මතුපිට ඒකාකාරිත්වය (විශේෂයෙන් විශාල ප්‍රමාණයේ වේෆර් සඳහා), අයන තැන්පත් කිරීමෙන් සිදුවන වේෆර් හානිය අලුත්වැඩියා කිරීම වැනි වෙනත් විශිෂ්ට ක්‍රියාවලි කාර්ය සාධනයක් RTP උපකරණ සතුව ඇත. බහු කුටිවලට විවිධ ක්‍රියාවලි පියවර එකවර ක්රියාත්මක කළ හැක.
මීට අමතරව, RTP උපකරණවලට නම්‍යශීලීව සහ ඉක්මනින් ක්‍රියාවලි වායූන් පරිවර්තනය කර සකස් කළ හැකි අතර, එම තාප පිරියම් කිරීමේ ක්රියාවලියේදී බහු තාප පිරියම් කිරීමේ ක්රියාවලීන් සම්පූර්ණ කළ හැකිය.
RTP උපකරණ බහුලව භාවිතා වන්නේ වේගවත් තාප ඇනීමේදී (RTA). අයන තැන්පත් කිරීමෙන් පසු, අයන තැන්පත් කිරීමෙන් සිදුවන හානිය අලුත්වැඩියා කිරීමට, මාත්‍රණය කළ ප්‍රෝටෝන සක්‍රීය කිරීමට සහ අපිරිසිදු විසරණය ඵලදායී ලෙස වැළැක්වීමට RTP උපකරණ අවශ්ය වේ.
සාමාන්යයෙන් කිවහොත්, දැලිස් දෝෂ අලුත්වැඩියා කිරීම සඳහා උෂ්ණත්වය 500°C පමණ වන අතර මාත්‍රණය කළ පරමාණු සක්රිය කිරීම සඳහා 950°C අවශ්ය වේ. අපද්රව්ය සක්‍රීය කිරීම කාලය හා උෂ්ණත්වයට සම්බන්ධ වේ. වැඩි කාලයක් සහ උෂ්ණත්වය වැඩි වන තරමට, අපිරිසිදුකම සම්පූර්ණයෙන්ම සක්‍රීය වේ, නමුත් එය අපද්රව්ය පැතිරීම වැළැක්වීමට හිතකර නොවේ.
RTP උපකරණවල වේගවත් උෂ්ණත්වය ඉහළ යාම / පහත වැටීම සහ කෙටි කාලසීමාව යන ලක්ෂණ ඇති බැවින්, අයන තැන්පත් කිරීමෙන් පසු නිර්වින්දන ක්රියාවලිය මඟින් දැලිස් දෝෂ අලුත්වැඩියාව, අපිරිසිදු සක්‍රීය කිරීම සහ අපිරිසිදු විසරණය නිෂේධනය අතර ප්‍රශස්ත පරාමිති තේරීමක් ලබා ගත හැකිය.
RTA ප්රධාන වශයෙන් පහත කාණ්ඩ හතරකට බෙදා ඇත:
(1)ස්පයික් ඇනීලින්
එහි ලක්ෂණය වන්නේ එය වේගවත් උණුසුම/සිසිලන ක්රියාවලිය කෙරෙහි අවධානය යොමු කරන නමුත් මූලික වශයෙන් තාප සංරක්ෂණ ක්රියාවලියක් නොමැති වීමයි. උල් ඇනීම ඉතා කෙටි කාලයක් සඳහා ඉහළ උෂ්ණත්ව ලක්ෂ්‍යයේ පවතින අතර එහි ප්රධාන කාර්යය වන්නේ මාත්‍රණ මූලද්‍රව්‍ය සක්‍රීය කිරීමයි.
සත්‍ය යෙදුම් වලදී, වේෆරය යම් ස්ථායී ස්ථායී උෂ්ණත්ව ලක්ෂ්‍යයකින් වේගයෙන් රත් වීමට පටන් ගන්නා අතර ඉලක්කගත උෂ්ණත්ව ලක්ෂ්‍යයට ළඟා වූ වහාම සිසිල් වේ.
ඉලක්කගත උෂ්ණත්ව ලක්ෂ්‍යයේ (එනම්, උච්ච උෂ්ණත්ව ලක්ෂ්‍යයේ) නඩත්තු කාලය ඉතා කෙටි බැවින්, නිර්වින්දන ක්‍රියාවලියට අපිරිසිදු සක්රිය කිරීමේ මට්ටම උපරිම කර අපිරිසිදු විසරණයේ මට්ටම අවම කළ හැකි අතර හොඳ දෝෂ සහිත විශ්ලේෂණ අළුත්වැඩියා කිරීමේ ලක්ෂණ ඉහළ මට්ටමක පවතී. බන්ධන ගුණාත්මකභාවය සහ අඩු කාන්දු වන ධාරාව.
ස්පයික් ඇනීලින් 65nm ට පසු අතිශය නොගැඹුරු සන්ධි ක්‍රියාවලීන්හි බහුලව භාවිතා වේ. ස්පයික් ඇනීලිං ක්‍රියාවලි පරාමිතීන් අතර ප්රධාන වශයෙන් උච්ච උෂ්ණත්වය, උච්ච වාසය කරන කාලය, ක්‍රියාවලියෙන් පසු උෂ්ණත්ව අපසරනය සහ වේෆර් ප්‍රතිරෝධය ඇතුළත් වේ.
උච්චතම පදිංචි කාලය කෙටි වන තරමට වඩා හොඳය. එය ප්රධාන වශයෙන් උෂ්ණත්ව පාලන පද්ධතියේ තාපන / සිසිලන අනුපාතය මත රඳා පවතී, නමුත් තෝරාගත් ක්රියාවලිය ගෑස් වායුගෝලය සමහර විට එය මත යම් බලපෑමක් ඇත.
නිදසුනක් ලෙස, හීලියම් කුඩා පරමාණුක පරිමාවක් සහ වේගවත් විසරණ අනුපාතයක් ඇති අතර, එය වේගවත් හා ඒකාකාර තාප හුවමාරුවකට හිතකර වන අතර උපරිම පළල හෝ උච්ච පදිංචි කාලය අඩු කළ හැකිය. එමනිසා, හීලියම් සමහර විට උණුසුම් කිරීම සහ සිසිලනය සඳහා උපකාර කිරීම සඳහා තෝරා ගනු ලැබේ.
(2)ලාම්පු ඇනීම
පහන් ඇනීමේ තාක්ෂණය බහුලව භාවිතා වේ. හැලජන් ලාම්පු සාමාන්යයෙන් වේගවත් තාප ප්රභවයන් ලෙස භාවිතා වේ. ඒවායේ ඉහළ තාපන/සිසිලන අනුපාත සහ නිශ්චිත උෂ්ණත්ව පාලනය 65nm ට වැඩි නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලීන්ගේ අවශ්යතා සපුරාලිය හැකිය.
කෙසේ වෙතත්, එයට 45nm ක්රියාවලියේ දැඩි අවශ්යතා සම්පූර්ණයෙන් සපුරාලිය නොහැක (45nm ක්‍රියාවලියෙන් පසු, තාර්කික LSI හි නිකල්-සිලිකන් ස්පර්ශය සිදු වූ විට, වේෆරය මිලි තත්පර කිහිපයකින් 200 ° C සිට 1000 ° C දක්වා ඉක්මනින් රත් කළ යුතුය. එබැවින් ලේසර් ඇනීලනය සාමාන්යයෙන් අවශ්ය වේ).
(3)ලේසර් ඇනීම
ලේසර් නිර්වින්දනය යනු සිලිකන් ස්ඵටිකය උණු කිරීමට ප්‍රමාණවත් වන තෙක් වේෆරයේ මතුපිට උෂ්ණත්වය ඉක්මනින් ඉහළ නැංවීමට ලේසර් සෘජුවම භාවිතා කරන ක්‍රියාවලියයි.
ලේසර් නිර්වින්දනයේ ඇති වාසි වන්නේ අතිශය වේගවත් උණුසුම සහ සංවේදී පාලනයයි. එයට සූතිකා උණුසුම අවශ්ය නොවන අතර මූලික වශයෙන් උෂ්ණත්වය ප්‍රමාදය සහ සූතිකා ආයු කාලය පිළිබඳ ගැටළු නොමැත.
කෙසේ වෙතත්, තාක්‍ෂණික දෘෂ්ටි කෝණයකින්, ලේසර් නිර්වින්දනයට කාන්දු වන ධාරාව සහ අපද්රව්ය දෝෂ සහිත ගැටළු ඇති අතර, එය උපාංග ක්‍රියාකාරිත්වයට යම් බලපෑමක් ඇති කරයි.
(4)Flash Annealing
ෆ්ලෑෂ් ඇනීලිං යනු නිශ්චිත පූර්ව උනුසුම් උෂ්ණත්වයකදී වේෆර් මත ස්පයික් ඇනීලිං සිදු කිරීම සඳහා ඉහළ තීව්රතා විකිරණ භාවිතා කරන ඇනීලිං තාක්‍ෂණයකි.
වේෆර් 600-800 ° C දක්වා උනුසුම් වන අතර, පසුව කෙටි කාලීන ස්පන්දන ප්රකිරණය සඳහා අධි-තීව්රතා විකිරණ භාවිතා වේ. වේෆරයේ උච්ච උෂ්ණත්වය අවශ්ය ඇනීලිං උෂ්ණත්වයට ළඟා වූ විට, විකිරණ වහාම ක්රියා විරහිත වේ.
උසස් ඒකාබද්ධ පරිපථ නිෂ්පාදනය සඳහා RTP උපකරණ වැඩි වැඩියෙන් භාවිතා වේ.
RTA ක්‍රියාවලීන්හි බහුලව භාවිතා කිරීමට අමතරව, RTP උපකරණ වේගවත් තාප ඔක්සිකරණය, වේගවත් තාප නයිට්‍රීකරණය, වේගවත් තාප විසරණය, වේගවත් රසායනික වාෂ්ප තැන්පත් වීම මෙන්ම ලෝහ සිලිසයිඩ් උත්පාදනය සහ එපිටාක්සියල් ක්රියාවලීන් සඳහාද භාවිතා කිරීමට පටන් ගෙන ඇත.
———————————————————————————————————————— ——
Semicera ලබා දිය හැකමිනිරන් කොටස්,මෘදු / දෘඪ හැඟීමක්,සිලිකන් කාබයිඩ් කොටස්,CVD සිලිකන් කාබයිඩ් කොටස්, සහSiC/TaC ආලේපිත කොටස්සම්පූර්ණ අර්ධ සන්නායක ක්රියාවලිය සමඟ දින 30 කින්.
ඉහත අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන ගැන ඔබ උනන්දු වන්නේ නම්,කරුණාකර පළමු වරට අප හා සම්බන්ධ වීමට පසුබට නොවන්න.
දුරකථන: +86-13373889683
WhatsAPP: +86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
පසු කාලය: අගෝස්තු-27-2024