Ce roluri joacă procesul de recoacere?

În fabricarea napolitanelor, tratamentul de recoacere este o etapă de prelucrare indispensabilă. Recoacerea este în esență un proces controlat de tratament termic, care implică încălzirea plachetelor de siliciu la o anumită temperatură (de obicei între 600°C și 1200°C), menținerea lor pentru o anumită durată și răcirea lor la o viteză adecvată. Nu modifică forma macroscopică a napolitanelor, ci le repară și optimizează microstructurile interne.

Funcțiile recoacerii

Prin reglarea precisă a profilurilor de încălzire și răcire, procesul de recoacere poate activa atomii de dopanți, repara deteriorarea rețelei, ameliorează stresul intern și îmbunătățește fiabilitatea electrică a plachetelor. Aceste îmbunătățiri critice de performanță pun o bază solidă pentru prelucrarea ulterioară a plachetelor, servind ca o condiție prealabilă de bază pentru a asigura funcționarea stabilă pe termen lung a dispozitivelor semiconductoare de uz final în scenarii de mare putere și de înaltă integrare.

1. Activarea atomilor dopanți

În timpul implantării ionice, atomii de dopanți de înaltă energie (de exemplu, bor, fosfor, arsen) sunt introduși în rețeaua de siliciu ca niște gloanțe. Majoritatea atomilor sunt prinși în locuri interstițiale sau în poziții aleatorii într-o stare inactivă din punct de vedere electric - incapabili să furnizeze electroni liberi sau găuri și, astfel, nu reușesc să modifice conductivitatea siliciului. Realing furnizează suficientă energie termică pentru a permite acestor atomi interstițiali să migreze, să ocupe locurile libere ale rețelei create de deteriorarea implantării și să se integreze în rețeaua cristalină. Acest proces este cunoscut sub numele de activare substituțională. Doar dopanții activați contribuie cu purtători de încărcare gratuită pentru a forma joncțiuni PN sau canale conductoare. Fără recoacere, impuritățile implantate există doar fizic în siliciu, cu un impact neglijabil asupra performanței electrice.

2. Repararea deteriorării zăbrelelor

Implantarea ionilor de înaltă energie înlocuiește atomii de siliciu din rețelele, generând numeroase locuri libere, interstițiale și chiar un strat amorf grosime de câteva până la zeci de nanometri pe suprafața plachetei. Astfel de zăbrele defecte suferă de mobilitate scăzută a purtătorului și curent de scurgere sever. În timpul recoacirii, energia termică declanșează vibrația, difuzia și rearanjarea atomilor de siliciu. Regiunile amorfe se recristalizează prin epitaxie în fază solidă pentru a restabili structuri monocristaline aproape perfecte, similar cu refacerea unui drum cu gropi de crater pentru a recupera planeitatea și integritatea structurală.

3. Reducerea stresului intern

Stresul termic și mecanic se acumulează în plachetele de siliciu în timpul oxidării la temperatură înaltă, al depunerii de peliculă subțire și al ciclului rapid de temperatură. Stresul neeliberat cauzează înclinarea plachetei, liniile de alunecare, focalizarea eșuată a litografiei sau chiar ruperea dispozitivului. Prin profilele de temperatură bine concepute, recoacere relaxează atomii rețelei pentru a elibera uniform stresul rezidual.

4. Îmbunătățirea fiabilității electrice. Anumite etape de producție introduc impurități la nivel profund, cum ar fi metalele grele (fier, cupru), care formează centre de recombinare în banda interzisă, reducând drastic durata de viață a purtătorului minoritar și crescând curentul de scurgere. Recoacere la temperatură înaltă determină aceste impurități să difuzeze spre interior și să fie captate de straturile de suprafață, purificând regiunile active. Acest pas este deosebit de critic pentru dispozitivele sensibile la scurgeri, cum ar fi celulele solare și detectoarele.

Numărul de telefon de contact +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com