Vi snakket nylig om ionimplantasjon, for eksempel:
Hvorfor ionimplantasjon?
Hvorfor må du avvike fra en viss vinkel når du injiserer ioner?
Implementeringen av denne teknologien forårsaker imidlertid uunngåelig skade på krystallstrukturen til silisiumskiver. Denne skaden stammer fra atomnivåkollisjoner utløst av høye energiioner som trengte gjennom silisiumgitteret. Når høye energi-ioner bombarderer silisiummaterialer, forstyrrer deres enorme kinetiske energi det opprinnelige atomarrangementet, noe som fører til gitterforvrengning, ledighetsdannelse og akkumulering av interstitielle atomer.
Før etter
Disse mikrofeilene vil ikke bare danne det sammensatte senteret for å redusere bærermobiliteten, men kan også forårsake den lokale båndstrukturens forvrengning, noe som vil påvirke enheten til enheten alvorlig.
For å eliminere de negative effektene av ionimplantasjon, er termisk annealing et sentralt trinn i å reparere gitterskader. Ved å plassere silisiumskiver med implanterte urenheter i et spesifikt temperaturmiljø for termisk behandling, kan gitteratomer omorganiseres og gjenopprettes til en bestilt struktur.
I denne prosessen vandrer urenhetsatomer fra den innledende gap -posisjonen til gittersubstitusjonsstedet, for å gjenopprette gitterets integritet og realisere den elektriske aktiveringen av urenheter.
Før etter
Konvensjonell termisk annealing blir vanligvis utført i temperaturområdet 600-1000 grader. Det høye temperaturmiljøet gir tilstrekkelig energi til atomdiffusjon, men langvarig varmebehandling kan føre til overdreven diffusjon av urenheter og endre den forhåndsdesignede dopingfordelingsprofilen.
Denne ulempen er spesielt fremtredende i den fine nanoskala-prosessen, der den termiske diffusjonen av urenheter lett kan bryte gjennom designstørrelsesgrensen og forårsake avvik fra transistorytelse.
For å bryte gjennom begrensningene i tradisjonell annealingsprosess har Rapid Annealing Technology (RTA) dukket opp. Denne teknologien bruker varmekilde med høy energitetthet for å oppnå rask oppvarming og korttidsbehandling, inkludert pulslaserglødning, elektronstråle annealing og xenon lamp -glimt annealing.
