Termal Tavlama Nedir?

Termal Tavlama olarak da bilinen tavlama işlemi, yarı iletken üretiminde çok önemli bir adımdır. Silikon levhaları yüksek sıcaklıklara maruz bırakarak malzemelerin elektriksel ve mekanik özelliklerini geliştirir. Tavlamanın temel amaçları kafes hasarını onarmak, katkı maddelerini aktive etmek, film özelliklerini değiştirmek ve metal silisitler oluşturmaktır. Tavlama proseslerinde kullanılan bazı yaygın ekipman parçaları arasında özelleştirilmiş SiC kaplı parçalar yer alır:cenazeci, Kapaklarvb. Semicorex tarafından sağlanmıştır.

Tavlama İşleminin Temel Prensipleri

Tavlama işleminin temel prensibi, malzeme içindeki atomları yeniden düzenlemek için yüksek sıcaklıklarda termal enerji kullanmak, böylece belirli fiziksel ve kimyasal değişiklikler sağlamaktır. Temel olarak aşağıdaki hususları içerir:

1. Kafes hasarı onarımı:

  - İyon implantasyonu: Yüksek enerjili iyonlar, iyon implantasyonu sırasında silikon levhayı bombalayarak kafes yapısına zarar verir ve amorf bir alan oluşturur.

  - Tavlama onarımı: Yüksek sıcaklıklarda amorf alandaki atomlar, kafes düzenini yeniden sağlayacak şekilde yeniden düzenlenir. Bu işlem tipik olarak yaklaşık 500°C'lik bir sıcaklık aralığı gerektirir.

2. Safsızlık aktivasyonu:

  - Katkı maddesi geçişi: Tavlama işlemi sırasında enjekte edilen safsızlık atomları, ara bölgelerden kafes bölgelerine geçerek etkili bir şekilde katkı oluşturur.

  - Aktivasyon sıcaklığı: Safsızlık aktivasyonu tipik olarak 950°C civarında daha yüksek bir sıcaklık gerektirir. Daha yüksek sıcaklıklar, safsızlığın daha yüksek aktivasyon oranlarına yol açar, ancak aşırı yüksek sıcaklıklar, yabancı maddenin aşırı yayılmasına neden olarak cihazın performansını etkileyebilir.

3. Film değişikliği:

  - Yoğunlaşma: Tavlama, gevşek filmleri yoğunlaştırabilir ve kuru veya ıslak dağlama sırasında özelliklerini değiştirebilir.

  - Yüksek k geçit dielektrikleri: Yüksek k geçit dielektriklerinin büyümesinden sonra Biriktirme Sonrası Tavlama (PDA), dielektrik özellikleri geliştirebilir, geçit kaçak akımını azaltabilir ve dielektrik sabitini artırabilir.

4. Metal silisit oluşumu:

  - Alaşım fazı: Metal filmler (örneğin kobalt, nikel ve titanyum) silikonla reaksiyona girerek alaşımlar oluşturur. Farklı tavlama sıcaklığı koşulları, çeşitli alaşım fazlarının oluşumuna yol açar.

  - Performans optimizasyonu: Tavlama sıcaklığı ve süresi kontrol edilerek temas direnci ve gövde direnci düşük alaşım fazları elde edilebilir.

Farklı tavlama işlemleri türleri

1. Yüksek Sıcaklık Fırın Tavlaması:

Özellikler: Yüksek sıcaklığa (genellikle 1000°C'nin üzerinde) ve uzun tavlama süresine (birkaç saat) sahip geleneksel tavlama yöntemi.

Uygulama: SOI substrat hazırlama ve derin n-kuyu difüzyonu gibi yüksek termal bütçe gerektiren uygulamalar için uygundur.

2. Hızlı Termal Tavlama (RTA):

Özellikler: Hızlı ısıtma ve soğutma özelliklerinden yararlanılarak tavlama kısa sürede, genellikle 1000°C civarında bir sıcaklıkta ve saniyeler süren bir sürede tamamlanabilir.

Uygulama: Ultra sığ bağlantıların oluşumu için özellikle uygundur, yabancı maddelerin aşırı difüzyonunu etkili bir şekilde azaltabilir ve gelişmiş düğüm imalatının vazgeçilmez bir parçasıdır.

3. Flaş Lambası Tavlaması (FLA):

Özellikler: Hızlı tavlama elde etmek için silikon levhaların yüzeyini çok kısa sürede (milisaniye) ısıtmak için yüksek yoğunluklu flaş lambaları kullanın.

Uygulama: Yüksek safsızlık aktivasyon oranını korurken safsızlık difüzyonunu en aza indirebilen, 20 nm'nin altındaki çizgi genişliğine sahip ultra sığ doping aktivasyonu için uygundur.

4. Lazer Spike Tavlama (LSA):

Özellikler: Lokalize ve yüksek hassasiyetli tavlama elde etmek için silikon levha yüzeyini çok kısa sürede (mikrosaniye) ısıtmak için lazer ışık kaynağı kullanın.

Uygulama: FinFET ve yüksek k/metal geçit (HKMG) cihazlarının üretimi gibi yüksek hassasiyetli kontrol gerektiren gelişmiş proses düğümleri için özellikle uygundur.

Semicorex yüksek kalite sunuyorCVD SiC/TaC kaplama parçalarıtermal tavlama için. Herhangi bir sorunuz varsa veya ek ayrıntılara ihtiyacınız varsa, lütfen bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin.

İletişim telefonu numarası +86-13567891907

E-posta: sales@semicorex.com