1. Kupu Whakataki
Ko te whakaurunga katote tetahi o nga tikanga matua i roto i nga mahi whakahiato hiko. E pa ana ki te tukanga o te whakatere i te kurupae katote ki tetahi kaha (te nuinga kei te awhe o te keV ki te MeV) ka werohia ki te mata o te papanga totoka hei whakarereke i nga ahuatanga o te mata o te papanga. I roto i te tukanga ara iahiko whakauru, ko te mea totoka ko te nuinga o te silicon, a ko nga katote poke i whakatohia he katote boron, he katote ūkuikui, he katote arsenic, he katote indium, he katote germanium, me etahi atu. hanga he hononga PN ranei. I te wa i whakahekehia te rahi o nga waahanga whakauru ki te wa iti-micron, i whakamahia nuitia te tukanga whakauru katote.
I roto i te tukanga hangahanga ara iahiko whakauru, ka whakamahia te whakaurunga katote mo nga papaa hohonu kua tanumia, nga puna wai whakamuri, te whakatikatika ngaohiko paepae, te puna me te whakahiatotanga toronga, te puna me te whakamakuku wai, te polysilicon gate doping, te hanga i nga hononga PN me nga parenga / capacitors, etc. I roto i te tukanga o te whakarite rauemi tïpako silicon i runga i insulators, te nuinga i hanga te paparanga waikura tanumia e tiketike-kukū hāora implantation, ranei te tapahi mohio e tutuki e tiketike-kutanga hauwai katote implantation.
Ko te whakaurunga katote e mahia ana e te kaiwhakato katote, a ko ona tawhā tukanga tino nui ko te horopeta me te kaha: ma te horopeta e whakatau te kukū whakamutunga, ma te kaha e whakatau te awhe (arā, te hohonu) o nga katote. E ai ki nga whakaritenga hoahoa taputapu rereke, ka wehewehea nga tikanga whakaurunga ki te kaha-nui-nui, ki te reo-waenga-waahanga, ki te reo-waahi iti-kaha, ki te kaha-iti ranei. Kia whiwhi ai i te hua whakatō tino pai, me whakarite nga kaiwhakanoho rereke mo nga whakaritenga tukanga rereke.
Whai muri i te whakaurunga o te katote, he mea tika ki te whai i te tikanga whakamaarama i te pāmahana teitei ki te whakatika i te kino o te kurupae na te whakaurunga katote me te whakahohe i nga katote poke. I roto i nga tikanga ara iahiko whakauru tuku iho, ahakoa he nui te awe o te pāmahana whakaene ki te doping, ehara i te mea nui te pāmahana o te tukanga whakauru katote. I nga waahanga hangarau i raro iho i te 14nm, me mahi etahi tukanga whakauru katote i roto i nga taiao iti, teitei ranei o te pāmahana ki te whakarereke i nga paanga o te pakaru o te kupenga, aha atu.
2. tukanga whakatō katote
2.1 Nga Tikanga Kaupapa
Ko te whakaurunga katote he tukanga doping i whakawhanakehia i nga tau 1960 he pai ake i nga tikanga whakamaarama tuku iho i te nuinga o nga waahanga.
Ko nga rereketanga nui i waenga i te doping implantation katote me te doping diffusion tuku iho e whai ake nei:
(1) He rereke te tohatoha o te kukū poke i roto i te rohe doped. Ko te tihi o te poke o te whakaurunga katote kei roto i te karaihe, i te mea kei te mata o te karaihe te kuhanga poke o te whakamaaramatanga.
(2) Ko te whakaurunga o te katote he tukanga e mahia ana i te pāmahana rūma, ahakoa te iti o te pāmahana, a he poto te wa whakaputa. Me roa ake te whakamaaramatanga o te wera-teitei.
(3) Ka taea e te whakaurunga katote kia ngawari ake, kia tika hoki te kowhiringa o nga mea whakauru.
(4) I te mea ka pangia nga poke e te whakamaarama wera, ko te ngaru i hangaia e te whakaurunga katote i roto i te karaihe he pai ake i te ahua ngaru i hangaia e te whakamaarama i roto i te karaihe.
(5) Ko te tikanga katoo katoo ka whakamahi noa i te photoresist hei papanga kanohi, engari ko te doping diffusion e hiahia ana ki te tipu, ki te waiho ranei o tetahi kiriata o tetahi momo matotoru hei kanohi kanohi.
(6) Ko te whakaurunga katote kua whakakapi i te whakamaaramatanga, ka noho hei mahi doping matua mo te hanga iahiko whakauru i enei ra.
I te wa e pupuhihia ana e tetahi kurupae katote me tetahi kaha ki tetahi taumata totoka (he mea angiangi te tikanga), ka uru nga katote me nga ngota kei runga i te mata o te mata i te maha o nga tauwhitinga, ka whakawhiti i te kaha ki nga ngota i whaaia ma tetahi huarahi hei whakahihiri, hei katote ranei. ratou. Ka taea hoki e nga katote te ngaro te nui o te kaha na roto i te whakawhitinga torohaki, ka mutu ka marara e nga ngota i whaaia, ka mutu ranei i roto i te taonga i whaaia. Mena he taumaha ake nga katote i werohia, ka werohia te nuinga o nga katote ki roto i te taumata totoka. Engari, mena he mama ake nga katote i werohia, he maha nga katote i werohia ka peke atu i te mata i whaaia. Ko te tikanga, ko enei katote kaha-nui ka werohia ki roto i te whaainga ka tuki ki nga ngota reanga me nga irahiko i roto i te whaainga totoka ki nga nekehanga rereke. I roto i era, ko te tukinga i waenga i nga katote me nga ngota whainga totoka ka kiia he tukinga rapa na te mea he tata te papatipu.
2.2 Tawhā matua o te whakaurunga katote
Ko te whakaurunga katote he tikanga ngawari e tika ana kia tutuki i te hoahoa maramara me nga whakaritenga whakaputa. Ko nga tawhā whakaurunga katote nui ko: horopeta, awhe.
Ko te horopeta (D) e tohu ana ki te maha o nga katote i werohia mo ia waahanga wae o te mata angiangi silicon, i roto i nga ngota mo ia henimita tapawha (he katote ia henemita tapawha). Ka taea te tatau D ma te tauira e whai ake nei:
Ko te D ko te horopeta whakauru (te maha o nga katote/waahanga wae); t ko te wa whakatō; Ko ahau te au kurupae; Ko q te utu e mauria ana e te katote (ko te utu kotahi ko te 1.6×1019C[1]); ko S te waahi whakatō.
Ko tetahi o nga tino take i noho ai te whakaurunga katote hei hangarau nui i roto i nga mahi hanga angiangi silicon ko te mea ka taea e ia te whakauru tonu i taua horopeta o nga poke ki roto i nga angiangi silicon. Ka tutuki tenei kaupapa implanter me te awhina o te utu pai o nga katote. Ina hanga he kurupae katote nga katote pokekore pai, ka kiia tona tere rere ko te iaia kurupae katote, ka ine ki te mA. Ko te awhe o te au waenga me te iti ko te 0.1 ki te 10 mA, ko te awhe o te au teitei ko te 10 ki te 25 mA.
Ko te nui o te naianei kurupae katote he taurangi matua mo te whakatau i te horopeta. Mena ka piki ake te naianei, ka piki ake ano te maha o nga ngota poke i whakatohia mo ia wa wae. Ko te nui o naianei he pai ki te whakanui ake i te hua angiangi silicon (te werohia atu nga katote mo ia wa whakangao), engari ka raru ano hoki.
3. taputapu whakatō katote
3.1 Hanganga Taketake
Ko nga taputapu whakauru katote e 7 nga waahanga taketake:
① puna katote me te mimiti;
② kaitātari papatipu (arā, aukume tātari);
③ ngongo whakatere;
④ kōpae matawai;
⑤ pūnaha electrostatic neutralization;
⑥ ruma tukanga;
⑦ pūnaha whakahaere horopeta.
All kōwae kei roto i te taiao korehau whakapumautia e te pūnaha korehau. Ko te hoahoa hanga taketake o te kaiwhakato katote e whakaatuhia ana i te ahua i raro nei.
(1)Puna katote:
I te nuinga o te waa i roto i te ruma korehau rite te hiko momi. Ko nga poke e tatari ana kia werohia me noho i roto i te ahua katote kia taea ai te whakahaere me te whakatere e te papa hiko. Ko te B+, P+, As+, me etahi atu e whakamahia nuitia ana ka riro mai ma te ngota ngota, ngota ngota ranei.
Ko nga puna poke e whakamahia ana ko BF3, PH3 me AsH3, me etahi atu, me o raatau hanganga e whakaatuhia ana i te ahua i raro nei. Ko nga irahiko ka tukuna e te kakawaea ka tuki ki nga ngota hau ki te whakaputa katote. I te nuinga o te wa ka hangaia nga irahiko e te puna kakawaua wera. Hei tauira, ko te puna katote Berners, ka whakauruhia te kakawaea cathode ki roto i te ruuma arc me te uru hau. Ko te pakitara o roto o te ruma arc ko te anode.
Ina whakaurua te puna hau, ka puta he iao nui i roto i te kakawaea, ka tukuna he ngaohiko 100 V i waenga i nga hiko pai me te kino, ka whakaputa i nga irahiko hiko teitei huri noa i te kakawaea. Ka puta nga katote pai i muri i te tukinga o nga irahiko hiko-nui ki nga ngota ngota hau.
Ka whakamahia e te aukume o waho he papa autō whakarara ki te kakawaea hei whakanui ake i te katote me te whakapumau i te plasma. I roto i te ruma arc, i te tahi atu pito e pa ana ki te kakawaea, kei reira te whakaata kino e whakaatu ana i nga irahiko ki te whakapai ake i te whakatipuranga me te pai o nga irahiko.
(2)Te horomitanga:
Ka whakamahia hei kohikohi i nga katote pai i hangaia i roto i te ruma pewa o te puna katote, ka hangaia hei kurupae katote. I te mea ko te ruuma arc te anode me te pehanga kino o te cathode ki runga i te hiko momi, ko te mara hiko e whakahaere ana i nga katote pai, na reira ka neke ki te hiko momi ka kumea mai i te wahanga katote, penei i te ahua i raro nei. . Ko te nui ake o te kaha o te papa hiko, ka nui ake te kaha o nga katote i muri i te whakaterenga. He ngaohiko pehi ano kei runga i te hiko momi hei aukati i te pokanoa mai i nga irahiko i roto i te plasma. I te wa ano, ka taea e te electrode pehi te hanga katote ki roto i te kurupae katote, ka arotahi ki roto i te awa kurupae katote whakarara kia puta ai i roto i te implanter.
(3)Kaitātari papatipu:
He maha pea nga momo katote ka puta mai i te puna katote. I raro i te whakatere o te ngaohiko anode, ka neke nga katote i te tere tere. He rereke nga waeine papatipu ngota o nga katote rereke me nga owehenga papatipu-ki-te utu.
(4)ngongo whakatere:
Ki te whiwhi tere teitei ake, me kaha ake te kaha. I tua atu i te waahi hiko e whakaratohia ana e te anode me te kaitirotiro papatipu, he waahi hiko e whakaratohia ana i roto i te ngongo whakatere e hiahiatia ana mo te whakatere. Ko te ngongo whakatere kei roto i te raupapa o nga electrodes kua wehea e te dielectric, me te ngaohiko kino i runga i nga hiko ka piki ake te raupapa i roto i te hononga raupapa. Ko te teitei ake o te ngaohiko katoa, ka nui ake te tere e whiwhi ana i nga katote, ara, ko te nui ake o te kaha e kawea ana. Ka taea e te kaha teitei te tuku i nga katote poke kia werohia hohonu ki roto i te angiangi silicon ki te hanga i tetahi hononga hohonu, engari ka taea te whakamahi i te kaha iti ki te hanga hononga papaku.
(5)Matawai kōpae
Ko te kurupae katote arotahi he iti rawa te whanui. Ko te diameter o te waahi kurupae o te kaiwhakato kurupae kurupae waenga he tata ki te 1 cm, a ko te whanui o te kurupae kurupae naianei he 3 cm. Ko te katoa o te angiangi silicon me hipoki ma te matawai. Ko te tukuruatanga o te whakaurunga horopeta ka whakatauhia ma te karapa. I te nuinga o te waa, e wha nga momo punaha matawai implanter:
① matawai hiko;
② matawai miihini;
③ matawai ranu;
④ matawai whakarara.
(6)Pūnaha whakaheke hiko pateko:
I te wa o te whakaurunga, ka pa te kurupae katote ki te angiangi silicon, ka kohia te utu ki runga i te mata kanohi. Ko te hua o te whakaemi utu ka huri i te toenga utu i roto i te kurupae katote, ka nui ake te waahi kurupae me te tohatoha o te horopeta. Ka pakaru pea i te paparanga waikura o te mata, ka rahua te taputapu. Inaianei, ko te wafer silicon me te kurupae katote i te nuinga o te wa ka whakanohohia ki roto i te taiao plasma teitei teitei e kiia ana ko te punaha wai hiko plasma, ka taea te whakahaere i te utu o te wafer silicon. Ko tenei tikanga he tango i nga irahiko mai i te plasma (te nuinga o te argon me te xenon) i roto i te ruuma arc kei roto i te ara kurupae katote me te tata ki te angiangi silicon. Ka tātarihia te plasma a ko nga irahiko tuarua anake ka tae ki te mata o te angiangi silicon ki te whakakore i te utu pai.
(7)Tukatuka poka:
Ko te werohanga o nga kurupae katote ki roto i nga angiangi silicon ka puta i roto i te ruuma tukanga. Ko te ruuma tukanga he waahanga nui o te whakauru, tae atu ki te punaha matawai, te teihana kapeka me te raka korehau mo te uta me te tango i nga angiangi silicon, he punaha whakawhiti angiangi silicon, me te punaha whakahaere rorohiko. I tua atu, kei reira etahi taputapu mo te aro turuki i nga pota me te whakahaere i nga paanga hongere. Mena ka whakamahia te matawai miihini, ka tino nui te teihana kapeka. Ko te korehau o te ruuma tukanga ka pupuhihia ki te pehanga o raro e hiahiatia ana e te tukanga e te miihini miihini maha-waahanga, he papu turbomolecular, me te papu condensation, ko te tikanga mo te 1 × 10-6Torr iti iho ranei.
(8)Pūnaha whakahaere inenga:
Ma te ine i te kurupae katote ka tae ki te angiangi katote. Ka inehia te naianei kurupae katote ma te whakamahi i te pukoro e kiia nei ko te kapu Faraday. I roto i te punaha Faraday ngawari, he pukoro o naianei kei te ara kurupae katote e ine ana i te ia. Heoi, he raruraru tenei, na te mea ka tauhohe te kurupae katote ki te puoro me te whakaputa i nga irahiko tuarua ka puta he nga korero o naianei. Ka taea e te punaha Faraday te pehi i nga irahiko tuarua ma te whakamahi i nga papa hiko, aukume ranei kia whiwhi i te panui o naianei kurupae. Ko te naianei i inehia e te punaha Faraday ka whangaia ki roto i te kaitahuri inenga hiko, e mahi ana hei whakaemi o naianei (e whakaemi tonu ana i te naianei kurupae i whanganga). Ka whakamahia te kaiwhakahaere ki te hono i te katoa o naianei ki te wa whakaurunga me te tatau i te wa e hiahiatia ana mo tetahi horopeta.
3.2 Te whakatika kino
Ko te whakaurunga o te katote ka turaki i nga ngota mai i te hanganga kupenga ka pakaru te kurupae angiangi silicon. Mēnā he nui te horopeta kua whakatōngia, ka huri te paparanga whakatō ki te amorphous. I tua atu, ko nga katote i whakatohia kaore e noho ki nga waahi o te silicon, engari ka noho ki nga waahi mokowhiti. Ka taea anake te whakahohe i enei poke o waenga i muri i te mahi whakaene i te pāmahana teitei.
Ka taea te whakamahana i te angiangi silicon i whakatohia hei whakatika i nga hapa o te reeti; ka taea hoki te neke i nga ngota poke ki nga tohu kupenga me te whakahohe. Ko te pāmahana e hiahiatia ana ki te whakatika i nga hapa o te reeti he tata ki te 500°C, me te pāmahana e hiahiatia ana hei whakahohe i nga ngota poke he tata ki te 950°C. Ko te whakahoahoatanga o nga poke e pa ana ki te wa me te mahana: te roa o te waa me te teitei ake o te pāmahana, ka kaha ake te mahi o nga poke. E rua nga tikanga matua mo te whakakii i nga wafers silicon:
① te wera o te oumu wera teitei;
② tere weariki annealing (RTA).
Te whakamahana o te oumu teitei: Ko te whakamahana o te oumu wera teitei he tikanga tuku iho, e whakamahi ana i te oumu wera nui hei whakamahana i te wafer silicon ki te 800-1000 ℃ ka pupuri mo te 30 meneti. I tenei pāmahana, ka hoki nga ngota silicon ki te tuunga lattice, ka taea hoki e nga ngota poke te whakakapi i nga ngota silicon ka uru ki roto i te lattice. Engari, ko te maimoatanga wera i te pāmahana me te waa ka arahi ki te whakamaaramatanga o nga poke, he mea kaore e hiahia ana te ahumahi hanga IC hou ki te kite.
Rapid Thermal Annealing: Rapid thermal annealing (RTA) e hamani i te silicon wafers me te tino tere o te piki o te pāmahana me te wa poto i te paemahana kua tohua (te nuinga o te 1000°C). Ko te whakahiato i nga wafers silicon i whakatohia i te nuinga o te wa ka mahia i roto i te tukatuka waiariki tere me te Ar, N2 ranei. Ko te tere o te pikinga o te pāmahana me te wa poto ka taea te whakapai ake i nga ngoikoretanga o te kurupae, te whakahohenga o nga poke me te aukati i te tohatoha parakore. Ka taea hoki e te RTA te whakaheke i te whakamaaramatanga whakaniko i te wa poto, a ko te huarahi pai rawa atu ki te whakahaere i te hohonutanga o nga hononga i roto i nga whakaurunga hononga papaku.
——————————————————————————————————————————————— ———————————-
Ka taea e Semicera te whakaratonga waahanga kauwhata, ngawari/mārō te rongo, nga waahanga carbide silicon, Ko nga waahanga carbide silicon CVD, aSiC/TaC nga waahanga kua paniame i roto i nga ra 30.
Mena kei te pirangi koe ki nga hua semiconductor o runga ake nei,kaua koe e mangere ki te whakapiri mai ki a maatau i te wa tuatahi.
Waea: +86-13373889683
WhatsApp: +86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
Te wa tuku: Akuhata-31-2024