1. Nchịkọta
Igwe ọkụ, nke a makwaara dị ka nhazi okpomọkụ, na-ezo aka na usoro mmepụta ihe na-arụ ọrụ na okpomọkụ dị elu, na-adịkarị elu karịa ebe mgbaze nke aluminom.
A na-eme usoro ikpo ọkụ na ọkụ ọkụ dị elu ma na-agụnye usoro ndị dị mkpa dị ka oxidation, mgbasa adịghị ọcha, na annealing maka nrụzi ntụpọ kristal na mmepụta semiconductor.
Oxidation: Ọ bụ usoro nke a na-etinye silicon wafer na ikuku nke oxidants dị ka ikuku oxygen ma ọ bụ ikuku mmiri maka ọgwụgwọ okpomọkụ dị elu, na-eme ka mmeghachi omume kemịkal dị n'elu nke silicon wafer na-emepụta ihe nkiri oxide.
Mgbasa adịghị ọcha: na-ezo aka n'iji ụkpụrụ mgbasa ozi na-ekpo ọkụ n'okpuru ọnọdụ okpomọkụ dị elu iji webata ihe ndị na-adịghị ọcha n'ime ihe ndị dị na silicon dị ka usoro chọrọ, nke mere na ọ nwere nkesa ntinye uche kpọmkwem, si otú ahụ na-agbanwe ihe ọkụ eletrik nke ihe silicon.
Annealing na-ezo aka na usoro ikpo ọkụ silicon wafer mgbe a na-etinye ion iji mezie ntụpọ lattice kpatara site na ntinye ion.
Enwere ụdị ngwa atọ bụ isi nke ejiri maka oxidation/diffusion/annealing:
- Igwe ọkụ kwụ ọtọ;
- Igwe ọkụ kwụ ọtọ;
- Igwe ọkụ ọkụ ngwa ngwa: ngwa ngwa ọgwụgwọ okpomọkụ
Usoro ọgwụgwọ okpomọkụ ọdịnala na-ejikarị ọgwụgwọ ogologo oge dị elu iji kpochapụ mmebi nke ịkụnye ion kpatara, ma adịghị ike ya bụ nkwụsị ntụpọ na-ezughị ezu na nkwụsị ọrụ dị ala nke adịghị arụ ọrụ.
Tụkwasị na nke ahụ, n'ihi okpomọkụ dị elu na ogologo oge, nkesa adịghị ọcha nwere ike ime, na-eme ka nnukwu ihe na-adịghị ọcha gbasaa ma ghara imezu ihe achọrọ nke nkwụsịtụ na-emighị emeri na nkesa adịghị ọcha.
Ngwunye ọkụ ọkụ ngwa ngwa nke ion-etinyere wafers na-eji ngwa nhazi ngwa ngwa (RTP) bụ usoro ọgwụgwọ okpomọkụ nke na-eme ka wafer dum na-ekpo ọkụ na okpomọkụ (n'ozuzu 400-1300 ° C) n'ime obere oge.
E jiri ya tụnyere ọkụ ọkụ kpo oku annealing, ọ nwere uru nke obere thermal mmefu ego, nta nso nke adịghị ọcha ije na doping ebe, obere mmetọ na mkpụmkpụ nhazi oge.
Usoro ikpo ọkụ na-ekpo ọkụ ngwa ngwa nwere ike iji ụdị ike dị iche iche, na oge nkwụsịtụ dị nnọọ obosara (site na 100 ruo 10-9s, dị ka ọkụ oriọna, laser annealing, wdg). Ọ nwere ike rụọ ọrụ adịghị ọcha kpamkpam ka ọ na-ebelata nkesa adịghị ọcha nke ọma. A na-eji ya ugbu a n'ọtụtụ ebe na usoro nrụpụta sekit jikọtara ọnụ nke nwere dayameta wafer karịrị 200mm.
2. Usoro kpo oku nke abụọ
2.1 Usoro oxidation
N'ime usoro nrụpụta sekit agbakwunyere, enwere ụzọ abụọ maka imepụta fim silicon oxide: oxidation thermal and deposition.
Usoro oxidation na-ezo aka na usoro nke ịmepụta SiO2 n'elu silicon wafers site na ikpo ọkụ ọkụ. A na-eji ihe nkiri SiO2 emebere site na oxidation thermal na usoro nrụpụta sekit agbakwunyere n'ihi njirimara mkpuchi ọkụ eletrik ya dị elu yana ike usoro.
Ngwa ya kacha mkpa bụ ndị a:
- Chebe ngwaọrụ site na ncha na mmetọ;
- Na-amachi ikewapụ ngalaba nke ndị na-ebu ebubo (passivation elu);
- Ihe dielectric na ọnụ ụzọ ámá oxide ma ọ bụ ihe nchekwa cell;
- Tinye masking na doping;
- A dielectric oyi akwa n'etiti metal conductive n'ígwé.
(1)Nchedo ngwaọrụ na iche
SiO2 toro n'elu wafer (silicon wafer) nwere ike ịrụ ọrụ dị ka ihe mgbochi mgbochi dị irè iji kewapụ na ichekwa ngwaọrụ ndị nwere mmetụta n'ime silicon.
N'ihi na SiO2 bụ ihe siri ike na nke enweghị oghere (oke), enwere ike iji ya kewapụ ngwaọrụ na-arụ ọrụ nke ọma n'elu silicon. Ngwunye SiO2 siri ike ga-echebe ihe mkpuchi silicon site na ncha na mmebi nke nwere ike ime n'oge usoro nrụpụta.
(2)Mfefe elu
Passivation elu Otu uru dị na SiO2 na-eto nke ọma bụ na ọ nwere ike ibelata njupụta ala silicon site na igbochi njikọ ya na-adọrọ adọrọ, mmetụta a maara dị ka ngafe elu.
Ọ na-egbochi mmebi eletrik ma na-ebelata ụzọ maka ntapu mmiri na-akpata site na mmiri, ion ma ọ bụ ihe ndị ọzọ na-emetọ mpụga. Okpokoro SiO2 siri ike na-echebe Si site na ncha na nhazi mmebi nke nwere ike ime n'oge mmepụta.
Ngwunye SiO2 toro n'elu Si nwere ike jikọta mmetọ ọkụ eletrik na-arụ ọrụ (mmetọ ion mkpanaka) n'elu Si elu. Passifefe dịkwa mkpa maka ịchịkwa ntapu nke ngwaọrụ njikọ yana na-eto eto oxides gate kwụsiri ike.
Dị ka oyi akwa passivation dị elu, oyi akwa oxide nwere ihe dị mma chọrọ dị ka nha nha, enweghị pinholes na voids.
Ihe ọzọ na-eji oyi akwa oxide dị ka Si elu passivation oyi akwa bụ ọkpụrụkpụ nke oyi akwa oxide. Okpokoro oxide ga-adị oke nke ọma iji gbochie oyi akwa metal site na ịchaji n'ihi na-anakọta mkpokọta n'elu silicon, nke yiri ihe nchekwa ụgwọ na njirimara ndakpọ nke capacitors nkịtị.
SiO2 nwekwara oke nha nha nke mgbasawanye ọkụ na Si. Silicon wafers na-agbasawanye n'oge usoro okpomọkụ dị elu na nkwekọrịta n'oge oyi.
SiO2 na-agbasa ma ọ bụ nkwekọrịta n'ọnụego dị nso na nke Si, nke na-ebelata ọgụ nke silicon wafer n'oge usoro okpomọkụ. Nke a na-ezere nkewa nke ihe nkiri oxide site na elu silicon n'ihi nrụgide ihe nkiri.
(3)Ọnụ ụzọ oxide dielectric
Maka usoro oxide ọnụ ụzọ ámá nke a na-ejikarị na teknụzụ MOS, a na-eji oyi akwa oxide dị oke mkpa dị ka ihe dielectric. Ebe ọ bụ na oyi akwa ọnụ ụzọ ámá oxide na Si n'okpuru nwere njirimara dị elu na nkwụsi ike, a na-enwetakarị oyi akwa ọnụ ụzọ oxide site na uto okpomọkụ.
SiO2 nwere ike dielectric dị elu (107V / m) na nnukwu resistivity (ihe dịka 1017Ω · cm).
Isi ihe maka ntụkwasị obi nke ngwaọrụ MOS bụ iguzosi ike n'ezi ihe nke oyi akwa oxide ọnụ ụzọ. Ọdịdị ọnụ ụzọ ámá dị na ngwaọrụ MOS na-achịkwa usoro nke ugbu a. N'ihi na oxide a bụ ihe ndabere maka ọrụ nke microchips dabere na teknụzụ mmetụta ubi,
Ya mere, elu àgwà, magburu onwe film ọkpụrụkpụ uniformity na enweghị adịghị ya bụ isi chọrọ. A ghaghị ịchịkwa mmetọ ọ bụla nke nwere ike imebi ọrụ nke ihe owuwu oxide ọnụ ụzọ ámá.
(4)Ihe mgbochi ime ihe
Enwere ike iji SiO2 dị ka oyi akwa mkpuchi dị mma maka ịhọrọ doping nke elu silicon. Ozugbo e guzobere oyi akwa oxide n'elu silicon, SiO2 dị na akụkụ anya nke ihe nkpuchi na-emepụta windo nke ihe doping nwere ike isi banye na silicon wafer.
N'ebe enweghị windo, oxide nwere ike ichekwa elu silicon ma gbochie adịghị ọcha ka ọ gbasaa, si otú a na-enye ohere ịkụnye adịghị ọcha nhọrọ.
Dopants na-aga nwayọọ nwayọọ na SiO2 ma e jiri ya tụnyere Si, ya mere ọ bụ naanị oyi akwa oxide dị mkpa iji gbochie dopants (rịba ama na ọnụego a dabere na okpomọkụ).
Enwere ike iji oyi akwa oxide dị mkpa (dịka ọmụmaatụ, 150 Å siri ike) na mpaghara ebe achọrọ ntinye ion, nke enwere ike iji belata mmebi nke elu silicon.
Ọ na-enye ohere maka njikwa dị mma nke omimi nkwụsịtụ n'oge ntinye adịghị ọcha site na ibelata mmetụta channeling. Mgbe etinyere ya, enwere ike wepu oxide na hydrofluoric acid iji mee ka elu silicon dị larịị ọzọ.
(5)Dielectric oyi akwa n'etiti metal n'ígwé
SiO2 anaghị eduzi ọkụ eletrik n'okpuru ọnọdụ nkịtị, ya mere ọ bụ ihe mkpuchi dị irè n'etiti akwa ígwè na microchips. SiO2 nwere ike igbochi obere sekit n'etiti oyi akwa metal dị elu na oyi akwa dị ala, dị ka insulator na waya nwere ike igbochi obere sekit.
Ogo a chọrọ maka oxide bụ na ọ nweghị pinholes na oghere. A na-ejikarị ọgwụ eme ihe iji nweta mmiri dị irè karị, nke nwere ike belata mgbasa nke mmetọ nke ọma. A na-enwetakarị ya site na ntinye mmiri kemịkalụ kama itolite okpomọkụ.
Dabere na gas mmeghachi omume, a na-ekekarị usoro oxidation n'ime:
- Akọrọ oxygen oxidation: Si + O2 → SiO2;
- Mmiri oxygen oxidation mmiri: 2H2O (ụzu mmiri) + Si → SiO2 + 2H2;
- Chlorine-doped oxidation: Chlorine gas, dị ka hydrogen chloride (HCl), dichlorethylene DCE (C2H2Cl2) ma ọ bụ ya, na-agbakwunyere oxygen iji melite oxidation ọnụego na àgwà nke oxide oyi akwa.
(1)Usoro oxidation oxygen akọrọ: Mkpụrụ ndụ oxygen dị na mmeghachi omume gas na-agbasa site na oyi akwa oxide etolitelarị, rute interface n'etiti SiO2 na Si, meghachi omume na Si, wee mepụta oyi akwa SiO2.
SiO2 nke a kwadebere site na oxygen oxidation akọrọ nwere usoro siri ike, nha edo edo, ikike nkpuchi siri ike maka ịgba ntụtụ na mgbasa, yana usoro mmegharị dị elu. Ọdịmma ya bụ na uto na-eto ngwa ngwa.
A na-ejikarị usoro a eme ihe maka oxidation dị elu, dị ka ọnụ ụzọ ámá dielectric oxidation, mkpa nchekwa oyi akwa oxidation, ma ọ bụ maka ịmalite oxidation na ịkwụsị oxidation n'oge nnukwu ihe mkpuchi oyi akwa.
(2)Wet oxygen oxidation usoro: Enwere ike iburu vapo mmiri ozugbo na oxygen, ma ọ bụ enwere ike nweta ya site na mmeghachi omume nke hydrogen na oxygen. Enwere ike ịgbanwe ọnụego oxidation site n'ịgbanwe nha nrụgide akụkụ nke hydrogen ma ọ bụ ikuku mmiri na oxygen.
Rịba ama na iji hụ na nchekwa, oke nke hydrogen na oxygen ekwesịghị gafere 1.88: 1. Mmiri oxygen oxidation wet bụ n'ihi ọnụnọ nke ma oxygen na mmiri vapor na gas mmeghachi omume, na mmiri vepo ga-decompose n'ime hydrogen oxide (HO) na elu okpomọkụ.
Ọnụego mgbasa nke hydrogen oxide na silicon oxide dị ngwa ngwa karịa nke oxygen, ya mere ọnụ ọgụgụ ikuku oxygen mmiri mmiri dị ihe dị ka otu usoro nke ịdị elu karịa ọnụ ọgụgụ oxygen oxidation akọrọ.
(3)Chlorine-doped oxidation usoro: Na mgbakwunye na omenala akọrọ oxygen oxidation na mmiri oxygen oxidation, chlorine gas, dị ka hydrogen chloride (HCl), dichlorethylene DCE (C2H2Cl2) ma ọ bụ ya, nwere ike tinye na oxygen iji melite oxidation ọnụego na àgwà nke oxide oyi akwa. .
Isi ihe kpatara mmụba nke ọnụọgụ oxidation bụ na mgbe a na-agbakwunye chlorine maka oxidation, ọ bụghị naanị na reactant nwere mmiri vapor nke nwere ike ime ngwa ngwa oxidation, mana chlorine na-agbakọkwa nso na interface n'etiti Si na SiO2. N'ebe ikuku oxygen dị, a na-atụgharị ogige chlorosilicon n'ụzọ dị mfe ka ọ bụrụ silicon oxide, nke nwere ike ịkpata oxidation.
Isi ihe kpatara mmụba nke ogo oyi akwa oxide bụ na atom chlorine dị na oyi akwa oxide nwere ike ime ka ọrụ nke ion sodium dị ọcha, si otú ahụ belata ntụpọ oxidation nke mmetọ sodium ion na-ebute ngwa na nhazi akụrụngwa. Ya mere, chlorine doping na-etinye aka na ọtụtụ usoro ikuku oxygen akọrọ.
2.2 Usoro mgbasa ozi
Mgbasa ọdịnala na-ezo aka n'ebufe ihe ndị sitere na mpaghara nke itinye uche dị elu gaa na ebe ntinye uche dị ala ruo mgbe a na-ekesa ha nke ọma. Usoro mgbasa ozi na-agbaso iwu Fick. Mgbasa nwere ike ime n'etiti ihe abụọ ma ọ bụ karịa, na ntinye uche na ọdịiche okpomọkụ dị n'etiti mpaghara dị iche iche na-eme ka nkesa ihe dị n'otu ọnọdụ nhata.
Otu n'ime ihe kachasị mkpa nke ihe semiconductor bụ na enwere ike ịhazigharị arụmọrụ ha site n'ịgbakwunye ụdị dị iche iche ma ọ bụ nchịkọta nke dopants. Na nhazi sekit agbakwunyere, a na-enwetakarị usoro a site na usoro doping ma ọ bụ mgbasa ozi.
Dabere na ebumnuche imewe, ihe semiconductor dị ka silicon, germanium ma ọ bụ ogige III-V nwere ike nweta ihe abụọ dị iche iche nke semiconductor, N-ụdị ma ọ bụ P-ụdị, site na iji doping na-adịghị ndị inye onyinye ma ọ bụ adịghị ọcha nnabata.
Semiconductor doping na-emekarị site na ụzọ abụọ: mgbasa ma ọ bụ ntinye ion, nke ọ bụla nwere njirimara nke ya:
Doping mgbasa ozi na-adịchaghị ọnụ, mana itinye uche na omimi nke ihe doping enweghị ike ịchịkwa nke ọma;
Ọ bụ ezie na ntinye ion dị oke ọnụ, ọ na-enye ohere maka njikwa kpọmkwem profaịlụ mkpokọta dopant.
Tupu 1970s, njirimara nha eserese sekit agbakwunyere dị n'usoro nke 10μm, yana teknụzụ mgbasa ozi ọdịnala na-ejikarị eme ihe maka doping.
A na-ejikarị usoro mgbasa ozi iji gbanwee ihe semiconductor. Site n'ịgbasa ihe dị iche iche n'ime ihe semiconductor, omume ha na ihe anụ ahụ ndị ọzọ nwere ike ịgbanwe.
Dịka ọmụmaatụ, site na ịgbasa boron trivalent n'ime silicon, a na-emepụta semiconductor ụdị P; site na doping pentavalent element phosphorus ma ọ bụ arsenic, a na-emepụta semiconductor ụdị N. Mgbe semiconductor ụdị P nwere ọtụtụ oghere batara na kọntaktị ụdị N-nwere ọtụtụ eletrọn, a na-emepụta njikọ PN.
Dị ka nha njirimara na-ebelata, usoro mgbasa ozi isotropic na-eme ka o kwe omume maka ndị dopants ịgbasa n'akụkụ nke ọzọ nke oyi akwa oxide, na-eme ka mkpirisi n'etiti mpaghara ndị dị n'akụkụ.
Ewezuga ụfọdụ ojiji pụrụ iche (dị ka mgbasa ogologo oge iji mepụta mpaghara na-eguzogide elu voltaji na-ekesa n'otu n'otu), usoro mgbasa ozi ejiriwo ntinye ion dochie ya nke nta nke nta.
Agbanyeghị, n'ọgbọ teknụzụ dị n'okpuru 10nm, ebe nha Fin dị na ngwaọrụ transistor fin field-mmetụta atọ (FinFET) dị obere, ntinye ion ga-emebi obere usoro ya. Iji usoro mgbasa ozi siri ike nwere ike dozie nsogbu a.
2.3 Usoro mmebi
A na-akpọkwa usoro mgbakasị ahụ ọkụ ọkụ. Usoro a bụ iji tinye silicon wafer na ọnọdụ okpomọkụ dị elu maka oge ụfọdụ iji gbanwee microstructure n'elu ma ọ bụ n'ime silicon wafer iji nweta otu nzube usoro.
Ihe kachasị dị egwu na usoro nkwụsịtụ bụ okpomọkụ na oge. Ọnụ ọgụgụ dị elu nke okpomọkụ na ogologo oge, na-eme ka mmefu ego okpomọkụ dị elu.
N'ime usoro nrụpụta sekit agbakwunyere n'ezie, a na-achịkwa mmefu ego okpomọkụ nke ọma. Ọ bụrụ na enwere ọtụtụ usoro mgbakasị ahụ na ntinye usoro ahụ, enwere ike igosipụta mmefu ego nke thermal dị ka ihe kachasị elu nke ọgwụgwọ okpomọkụ.
Otú ọ dị, na miniaturization nke usoro ọnụ ụzọ, ohere thermal mmefu ego na dum usoro na-aghọ nta na nta, ya bụ, okpomọkụ nke okpomọkụ okpomọkụ usoro na-adị ala na oge na-adị mkpụmkpụ.
Ọtụtụ mgbe, a na-ejikọta usoro mgbakasị ahụ na ntinye ion, ntinye ihe nkiri dị mkpa, nhazi silicide metal na usoro ndị ọzọ. Nke a na-ahụkarị bụ ọkụ ọkụ mgbe etinyere ion.
Ịkụnye ion ga-emetụta atom nke mkpụrụ osisi, na-eme ka ha pụọ na nhazi nke mbụ wee mebie lattice mkpụrụ. Mbelata okpomọkụ nwere ike ịrụkwa mmebi lattice nke ntinye ion kpatara ma nwee ike ịkwaga atom adịghị ọcha etinyere site na oghere lattice gaa na saịtị lattice, si otú ahụ mee ka ha rụọ ọrụ.
Okpomọkụ a chọrọ maka nrụzi mmebi lattice bụ ihe dịka 500 Celsius, na okpomọkụ achọrọ maka ịgbalite adịghị ọcha bụ ihe dịka 950 Celsius. Na tiori, ogologo oge annealing na okpomọkụ dị elu, ọnụ ọgụgụ ntinye nke adịghị ọcha dị elu, ma oke mmefu ego nke okpomọkụ ga-eduga n'ịgbasa oke nke adịghị ọcha, na-eme ka usoro ahụ ghara ịchịkwa ma n'ikpeazụ na-akpata mmebi nke ngwaọrụ na arụmọrụ sekit.
Ya mere, site na mmepe nke teknụzụ n'ichepụta, ejirila ngwa ngwa na-ekpo ọkụ (RTA) dochie ọkụ ọkụ ogologo oge.
N'ime usoro mmepụta ihe, ụfọdụ ihe nkiri a kapịrị ọnụ kwesịrị ịme usoro mgbakasị ahụ mgbe etinyere ya iji gbanwee ụfọdụ ihe anụ ahụ ma ọ bụ kemịkalụ nke ihe nkiri ahụ. Dịka ọmụmaatụ, ihe nkiri rụrụ arụ na-adịwanye njọ, na-agbanwe ọnụego etching ya ma ọ bụ akọrọ;
Usoro mgbakasị ọzọ a na-ejikarị eme ihe n'oge a na-emepụta silicide metal. A na-awụsa ihe nkiri metal dị ka cobalt, nickel, titanium, wdg n'elu n'elu nke silicon wafer, na mgbe ngwa ngwa okpomọkụ annealing na dịtụ ala okpomọkụ, metal na silicon nwere ike ịmepụta alloy.
Ụfọdụ ọla na-etolite usoro alloy dị iche iche n'okpuru ọnọdụ okpomọkụ dị iche iche. N'ozuzu, a na-atụ anya ịmepụta usoro alloy na nkwụsị kọntaktị dị ala na nkwụsị ahụ n'oge usoro ahụ.
Dị ka ihe dị iche iche chọrọ mmefu ego nke okpomọkụ si dị, a na-ekewa usoro nkwụsịtụ n'ime ọkụ ọkụ ọkụ dị elu na nkwụsị ọkụ ngwa ngwa.
- Elu okpomọkụ ọkụ tube annealing:
Ọ bụ usoro mgbakasị ọdịnala nke nwere oke okpomọkụ, ogologo oge iwe ọkụ yana nnukwu mmefu ego.
N'ime usoro ụfọdụ pụrụ iche, dị ka teknụzụ kewapụ ịgba ọgwụ oxygen maka ịkwadebe mkpụrụ SOI na usoro mgbasa nke ọma, a na-eji ya eme ihe. Usoro ndị dị otú ahụ na-achọkarị mmefu ego okpomọkụ dị elu iji nweta nkesa nkesa adịghị ọcha ma ọ bụ nke zuru oke.
- Igwe ọkụ ọkụ ngwa ngwa:
Ọ bụ usoro a na-ahazi ihe ndị na-esi ísì ụtọ nke silicon site na ikpo ọkụ/iju oyi na ebe obibi dị mkpirikpi na ọnọdụ okpomọkụ, mgbe ụfọdụ a na-akpọkwa Rapid Thermal Processing (RTP).
Na usoro nke na-akpụ ultra-emighị emi junction, ngwa ngwa annealing thermal na-enweta nkwalite nkwenye n'etiti nrụzi ntụpọ lattice, ịgbalite adịghị ọcha, na mbelata mgbasa nke adịghị ọcha, ọ dịkwa mkpa na usoro nrụpụta nke ọnụ ụzọ teknụzụ dị elu.
Usoro ịrị elu/ọdịda ọnọdụ okpomọkụ na obere oge ịnọ na ọnọdụ okpomọkụ a na-atụ anya ọnụ mejupụtara mmefu ego okpomọkụ nke mgbake ọkụ ngwa ngwa.
Omenala ọsụsọ na-ekpo ọkụ na-ekpo ọkụ nwere ihe dị ka 1000 Celsius C na-ewe sekọnd. N'afọ ndị na-adịbeghị anya, ihe ndị a chọrọ maka ịmịnye ọkụ ọkụ ngwa ngwa na-esiwanye ike, na mgbakasị ọkụ, spike annealing, na laser annealing ji nwayọọ nwayọọ malite, na oge nkwụsịtụ na-eru milliseconds, na ọbụna na-achọ ịmalite ruo microseconds na sub-microseconds.
3 . Atọ kpo oku usoro akụrụngwa
3.1 Mgbasa na akụrụngwa oxidation
Usoro mgbasa ozi na-ejikarị ụkpụrụ nke mgbasa ọkụ ọkụ n'okpuru ọnọdụ okpomọkụ dị elu (na-abụkarị 900-1200 ℃) iji tinye ihe adịghị ọcha n'ime mkpụrụ silicon na omimi achọrọ iji nye ya nkesa mkpokọta, iji gbanwee ihe ọkụ eletrik. ihe na-etolite a semiconductor ngwaọrụ Ọdịdị.
Na teknụzụ sekit agbakwunyere silicon, a na-eji usoro mgbasa ozi mee njikọ PN ma ọ bụ ihe ndị dị ka resistors, capacitors, wiring interconnect, diodes na transistor na sekit agbakwunyere, a na-ejikwa ya maka ikewapụ n'etiti akụrụngwa.
N'ihi enweghị ike ịchịkwa nke ọma nkesa nke itinye uche doping, usoro mgbasa ozi ejirila nke nta nke nta dochie usoro nhazi nke ion implantation na mmepụta nke sekit jikọtara ya na dayameta wafer nke 200 mm na n'elu, ma a ka na-eji obere ego mee ihe n'ịdị arọ. usoro doping.
Akụrụngwa mgbasa ozi ọdịnala na-abụkarị ọkụ na-ekesa kehoraizin, ma enwerekwa ọnụ ọgụgụ dị nta nke ite ọkụ kwụ ọtọ.
Ọkụ mgbasa ozi kwụ ọtọ:
Ọ bụ ngwa ọgwụgwọ okpomọkụ a na-ejikarị eme ihe na usoro mgbasa ozi nke sekit agbakwunyere na dayameta wafer na-erughị 200mm. Njirimara ya bụ na ahụ ọkụ ọkụ ọkụ, tube mmeghachi omume na ụgbọ mmiri quartz na-ebu wafers na-etinye ya niile n'ahịrị, n'ihi ya, ọ nwere njirimara usoro nke ezigbo uniformity n'etiti wafers.
Ọ bụghị naanị otu n'ime ihe dị mkpa n'ihu-ọgwụgwụ akụrụngwa na integrated sekit mmepụta akara, ma na-eji ọtụtụ ebe na mgbasa, oxidation, annealing, alloying na ndị ọzọ Filiks na ụlọ ọrụ dị ka pụrụ iche ngwaọrụ, ike electronic ngwaọrụ, optoelectronic ngwaọrụ na ngwa anya emep uta eri. .
Ọkụ mgbasa ozi kwụ ọtọ:
N'ozuzu na-ezo aka na ngwa ọgwụgwọ okpomọkụ a na-eji na usoro sekit agbakwunyere maka wafers nwere dayameta nke 200mm na 300mm, nke a na-akpọkarị ọkụ ọkụ kwụ ọtọ.
The structural atụmatụ nke vetikal mgbasa ọkụ ọkụ bụ na kpo oku oku ozu, mmeghachi omume tube na quartz ụgbọ mmiri na-ebu wafer na-niile edobere vetikal, na wafer na-etinye horizontally. Ọ nwere njirimara nke ịdị n'otu dị mma n'ime wafer, ogo dị elu nke akpaaka, yana arụ ọrụ sistemu kwụsiri ike, nke nwere ike gboo mkpa nke ahịrị mmepụta sekit agbakwunyere nnukwu.
Ọkụ na-ekesa kwụ ọtọ bụ otu n'ime akụrụngwa dị mkpa na ahịrị mmepụta sekit agbakwunyere na semiconductor ma a na-ejikwa ya na usoro ndị metụtara ya na ngalaba nke ngwaọrụ eletrọnịkị ike (IGBT) na ndị ọzọ.
The vetikal mgbasa ọkụ na ọdabara na oxidation Filiks dị ka akọrọ oxygen oxidation, hydrogen-oxygen synthesis oxidation, silicon oxynitride oxidation, na mkpa film uto Filiks dị ka silicon dioxide, polysilicon, silicon nitride (Si3N4), na atomic oyi akwa ntinye.
A na-ejikarị ya eme ihe na mgbakasị okpomọkụ dị elu, nkwụsị ọla kọpa na usoro alloying. N'ihe gbasara usoro mgbasa ozi, a na-ejikwa ọkụ mgbasa ozi kwụ ọtọ mgbe ụfọdụ na usoro doping dị arọ.
3.2 Ngwa ngwa ngwa ngwa ngwa
Ngwa ngwa Thermal Processing (RTP) ngwá ọrụ na-ekpo ọkụ na-ekpo ọkụ na-ekpo ọkụ na-ekpo ọkụ na-ekpo ọkụ nke nwere ike ime ka okpomọkụ nke wafer dị ngwa ngwa nke usoro ahụ chọrọ (200-1300 ° C) ma nwee ike mee ka ọ dị jụụ ngwa ngwa. Onu ogugu kpo oku / oyi na-abụkarị 20-250C/s.
Na mgbakwunye na ụdị ike dị iche iche na oge mgbakasị ahụ, akụrụngwa RTP nwekwara arụmọrụ usoro ndị ọzọ dị mma, dị ka njikwa mmefu ego kacha mma na ịdị n'otu dị mma (karịsịa maka wafers buru ibu), na-arụkwa mmebi wafer site na ntinye ion, na ọtụtụ ụlọ nwere ike na-agba ọsọ usoro dị iche iche n'out oge.
Tụkwasị na nke ahụ, ngwá ọrụ RTP nwere ike gbanwee ngwa ngwa ma gbanwee usoro gas, nke mere na ọtụtụ usoro ọgwụgwọ okpomọkụ nwere ike mechaa n'otu usoro ọgwụgwọ okpomọkụ.
A na-ejikarị akụrụngwa RTP eme ihe na mgbaka ọkụ ngwa ngwa (RTA). Mgbe etinyere ion ion, a chọrọ akụrụngwa RTP iji rụkwaa mmebi nke ntinye ion kpatara, mee ka protons doped rụọ ọrụ ma gbochie mgbasa adịghị ọcha nke ọma.
N'ikwu okwu n'ozuzu, okpomọkụ maka ịrụzi ntụpọ lattice bụ ihe dịka 500 ° C, ebe a chọrọ 950 ° C maka ịgbalite atom doped. Mgbalite nke adịghị ọcha metụtara oge na okpomọkụ. Ogologo oge na elu okpomọkụ, otú ahụ ka a na-arụ ọrụ nke ọma n'ụzọ zuru ezu, ma ọ dịghị mma igbochi mgbasa nke adịghị ọcha.
N'ihi na akụrụngwa RTP nwere njirimara nke ịrị elu okpomọkụ ngwa ngwa / ọdịda na oge dị mkpirikpi, usoro nkwụsịtụ mgbe etinyere ion nwere ike nweta nhọrọ kachasị mma n'etiti nrụzi ntụpọ lattice, ịgbalite adịghị ọcha na mgbochi mgbasa nke adịghị ọcha.
A na-ekewa RTA na ngalaba anọ ndị a:
(1)Spike Annealing
Ihe e ji mara ya bụ na ọ na-elekwasị anya na usoro ikpo ọkụ / ikpo ọkụ ngwa ngwa, ma n'ụzọ bụ isi enweghị usoro nchekwa ọkụ. Ọkpụkpụ spike na-anọ n'ebe dị elu maka obere oge, na isi ọrụ ya bụ ime ka ihe ndị na-eme ihe na-edozi ahụ rụọ ọrụ.
N'ime ngwa n'ezie, wafer na-amalite ikpo ọkụ ngwa ngwa site n'otu ebe okpomọkụ kwụsiri ike wee dajụọ ozugbo ka ọ ruru ebe okpomọkụ a chọrọ.
Ebe ọ bụ na oge mmezi na ebe a na-atụ anya okpomọkụ (ntụgharị, ebe okpomọkụ kachasị elu) dị mkpụmkpụ, usoro nkwụsịtụ ahụ nwere ike ịbawanye ogo nke ịgbalite adịghị ọcha ma belata ogo nke mgbasa nke adịghị ọcha, ebe ọ na-enwe ezigbo ntụpọ annealing nrụzi nrụzi, na-eme ka ọ dị elu. ịdị mma njikọ na obere ntapu ugbu a.
A na-eji mkpochapụ spike eme ihe na usoro nkwụsịtụ na-emighị emi mgbe 65nm gasịrị. Usoro usoro nke mbelata spike na-agụnyekarị okpomọkụ kacha elu, oge obibi kacha elu, mgbanwe okpomọkụ na nguzogide wafer mgbe usoro ahụ gasịrị.
Ka oge obibi kacha elu dị mkpụmkpụ, ka mma. Ọ bụ tumadi dabere na kpo oku / oyi ọnụego nke okpomọkụ akara usoro, ma họrọ gas ikuku ikuku mgbe ụfọdụ nwekwara mmetụta ụfọdụ na ya.
Dịka ọmụmaatụ, helium nwere obere olu atọm yana ọnụego mgbasa ozi ngwa ngwa, nke na-enyere aka ịnyefe ọkụ ngwa ngwa na otu ma nwee ike ibelata obosara kacha elu ma ọ bụ oge obibi. Ya mere, a na-ahọrọ helium mgbe ụfọdụ iji nyere aka kpo oku na oyi.
(2)Mkpuchi oriọna
A na-eji teknụzụ na-ekpochapụ oriọna ọtụtụ ebe. A na-ejikarị oriọna halogen eme ihe dị ka isi iyi ọkụ na-ekpo ọkụ ngwa ngwa. Ọnụ ọkụ ha dị elu / oyi na-ekpo ọkụ na njikwa okpomọkụ nke ọma nwere ike izute ihe achọrọ nke usoro mmepụta ihe karịrị 65nm.
Agbanyeghị, ọ nweghị ike imezu ihe achọrọ siri ike nke usoro 45nm (mgbe usoro 45nm gasịrị, mgbe kọntaktị nickel-silicon nke mgbagha LSI pụtara, wafer ahụ kwesịrị ikpo ọkụ ngwa ngwa site na 200 ° C ruo ihe karịrị 1000 Celsius C n'ime milliseconds. ya mere a na-achọkarị ịcha ọkụ laser).
(3)Ihe mkpuchi laser
Annealing laser bụ usoro nke iji laser mee ihe ngwa ngwa iji mee ka okpomọkụ dị n'elu nke wafer dịkwuo elu ruo mgbe ọ ga-ezuru iji gbazee kristal silicon, na-eme ka ọ rụọ ọrụ nke ọma.
Uru nke annealing laser bụ ikpo ọkụ ngwa ngwa na njikwa mmetụta. Ọ dịghị achọ kpo oku filament na enweghị isi nsogbu na okpomọkụ lag na filament ndụ.
Otú ọ dị, site n'echiche nkà na ụzụ, annealing laser nwere nsogbu ntụpọ ugbu a na nke fọdụrụ, nke ga-enwekwa mmetụta ụfọdụ na arụmọrụ ngwaọrụ.
(4)Ọkụ ọkụ
Flash annealing bụ nkà na ụzụ na-akụda mmụọ nke na-eji radieshon siri ike na-eme ọsụsọ na-ekpo ọkụ na wafers n'oge okpomọkụ dị ọkụ.
A na-eme ka wafer ahụ dị ọkụ ruo 600-800 Celsius, mgbe ahụ, a na-eji radieshon dị elu mee ihe maka irradiation pulse nwa oge. Mgbe okpomoku kacha elu nke wafer ruru okpomọkụ na-ebelata achọrọ, a na-agbanyụ radieshon ozugbo.
A na-eji ngwa RTP eme ihe n'ichepụta sekit agbakwunyere elu.
Na mgbakwunye na iji ya mee ihe n'ọtụtụ ebe na usoro RTA, akụrụngwa RTP amalitela iji ya na ikuku oxidation ngwa ngwa, nitridation thermal ngwa ngwa, mgbasa ọkụ ngwa ngwa, ntinye ngwa ngwa kemịkalụ vapor, yana ọgbọ silicide metal na usoro epitaxial.
———————————————————————————————————————————————————————— ——
Semicera nwere ike inyeakụkụ graphite,mmetụta dị nro / siri ike,akụkụ silicon carbide,Akụkụ CVD silicon carbide, naAkụkụ SiC/TaC mkpuchina usoro semiconductor zuru oke n'ime ụbọchị 30.
Ọ bụrụ na ị nwere mmasị na ngwaahịa semiconductor ndị a,biko egbula oge ịkpọtụrụ anyị na oge mbụ.
Tel: +86-13373889683
WhatsApp: +86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
Oge nzipu: Ọgọst-27-2024