Недавно мы говорили об имплантации ионов, например:

Зачем имплантация ионов?

Почему вы должны отклоняться от определенного угла при введении ионов?

Однако внедрение этой технологии неизбежно приводит к повреждению кристаллической структуры кремниевых пластин.Это повреждение происходит от столкновений на атомном уровне, вызванных высокоэнергетическими ионами, проникающими в кремниевую решетку.Когда высокоэнергетические ионы бомбардируют кремниевые материалы, их огромная кинетическая энергия нарушает первоначальное атомное расположение, что приводит к искажению решетки, образованию вакансии,и накопление промежуточных атомов.

До и после

Эти микродефекты не только формируют центр композита, чтобы уменьшить подвижность носителя, но также могут вызвать искажение местной структуры полосы,которые серьезно повлияют на электрические характеристики устройства.

Чтобы устранить негативные последствия имплантации ионов, термическая отжига является ключевым шагом в восстановлении повреждений решетки.Установка кремниевых пластин с имплантированными примесями в специальной температурной среде для термической обработки, атомы решетки могут быть перестроены и восстановлены в упорядоченной структуре.

В этом процессе атомы примесей мигрируют из исходного положения разрыва в место замещения решетки,чтобы восстановить целостность решетки и реализовать электрическую активацию примесей.

До и после

Традиционное тепловое отжигание обычно осуществляется в температурном диапазоне 600-1000°C. В условиях высокой температуры обеспечивается достаточная энергия для атомной диффузии,но длительная термическая обработка может привести к чрезмерной диффузии примеси и изменить заранее разработанный профиль распределения допинга.

Этот недостаток особенно заметен в процессе тонкого наноразмера,где тепловая диффузия примесей может легко прорваться через проектный размер и вызвать отклонение производительности транзистора.

Для преодоления ограничений традиционного процесса отжига появилась технология быстрой отжиги (RTA).Эта технология использует источник тепла с высокой плотностью энергии для достижения быстрого нагрева и короткого времени обработки, включая импульсное лазерное отжигание, отжигание электронным пучком и отжигание ксеноновой лампой.