1. សេចក្តីផ្តើម
ការផ្សាំអ៊ីយ៉ុងគឺជាដំណើរការសំខាន់មួយក្នុងការផលិតសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា។ វាសំដៅទៅលើដំណើរការនៃការពន្លឿនធ្នឹមអ៊ីយ៉ុងទៅនឹងថាមពលជាក់លាក់មួយ (ជាទូទៅក្នុងចន្លោះ keV ទៅ MeV) ហើយបន្ទាប់មកចាក់វាចូលទៅក្នុងផ្ទៃនៃវត្ថុធាតុរឹង ដើម្បីផ្លាស់ប្តូរលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្តនៃផ្ទៃនៃសម្ភារៈ។ នៅក្នុងដំណើរការសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា វត្ថុធាតុរឹងជាធម្មតាជាស៊ីលីកុន ហើយអ៊ីយ៉ុងមិនបរិសុទ្ធដែលបានផ្សាំជាធម្មតាគឺអ៊ីយ៉ុង បូរុន ផូស្វ័រ អ៊ីយ៉ុងអាសេនិច អ៊ីយ៉ុងឥណ្ឌូ អ៊ីយ៉ុង ហ្គឺម៉ាញ៉ូម។ល។ សម្ភារៈឬបង្កើតជាប្រសព្វ PN ។ នៅពេលដែលទំហំលក្ខណៈពិសេសនៃសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នាត្រូវបានកាត់បន្ថយទៅយុគសម័យរងមីក្រូ ដំណើរការផ្សាំអ៊ីយ៉ុងត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយ។
នៅក្នុងដំណើរការផលិតសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា ការផ្សាំអ៊ីយ៉ុងជាធម្មតាត្រូវបានប្រើប្រាស់សម្រាប់ស្រទាប់កប់ជ្រៅ អណ្តូងទឹកបញ្ច្រាស ការលៃតម្រូវវ៉ុលកម្រិត ការដាក់បញ្ចូលផ្នែកបន្ថែមប្រភព និងបង្ហូរ ការផ្សាំប្រភព និងបង្ហូរ ការបញ្ចូលច្រកទ្វារប៉ូលីស៊ីលីកុន ការបង្កើតចំណុចប្រសព្វ PN និងឧបករណ៍ទប់ទល់/កុងទ័រ ជាដើម។ នៅក្នុងដំណើរការនៃការរៀបចំសមា្ភារៈស្រទាប់ខាងក្រោមស៊ីលីកុននៅលើអ៊ីសូឡង់ ស្រទាប់អុកស៊ីតដែលកប់ត្រូវបានបង្កើតឡើងជាចម្បងដោយ ការផ្សាំអ៊ីយ៉ុងអុកស៊ីសែនដែលមានកំហាប់ខ្ពស់ ឬការកាត់ឆ្លាតវៃត្រូវបានសម្រេចដោយការផ្សាំអ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែនដែលមានកំហាប់ខ្ពស់។
ការផ្សាំអ៊ីយ៉ុងត្រូវបានអនុវត្តដោយឧបករណ៍ផ្សាំអ៊ីយ៉ុង ហើយប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណើរការសំខាន់បំផុតរបស់វាគឺកម្រិត និងថាមពល៖ ដូសកំណត់កំហាប់ចុងក្រោយ ហើយថាមពលកំណត់ជួរ (ពោលគឺជម្រៅ) នៃអ៊ីយ៉ុង។ យោងតាមតម្រូវការនៃការរចនាឧបករណ៍ផ្សេងៗគ្នា លក្ខខណ្ឌនៃការផ្សាំត្រូវបានបែងចែកទៅជាថាមពលខ្ពស់កម្រិតមធ្យម ថាមពលមធ្យមកម្រិតមធ្យម ថាមពលទាបកម្រិតមធ្យម ឬថាមពលទាបកម្រិតខ្ពស់។ ដើម្បីទទួលបានប្រសិទ្ធិភាពនៃការផ្សាំតាមឧត្ដមគតិ ឧបករណ៍ផ្សាំផ្សេងគ្នាគួរតែត្រូវបានបំពាក់សម្រាប់តម្រូវការដំណើរការផ្សេងៗគ្នា។
បន្ទាប់ពីការផ្សាំអ៊ីយ៉ុង ជាទូទៅចាំបាច់ត្រូវឆ្លងកាត់ដំណើរការ annealing សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ដើម្បីជួសជុលការខូចខាតបន្ទះឈើដែលបណ្តាលមកពីការផ្សាំអ៊ីយ៉ុង និងធ្វើឱ្យអ៊ីយ៉ុងមិនបរិសុទ្ធសកម្ម។ នៅក្នុងដំណើរការសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នាបែបប្រពៃណី ទោះបីជាសីតុណ្ហភាព annealing មានឥទ្ធិពលយ៉ាងខ្លាំងទៅលើសារធាតុ doping ក៏ដោយ សីតុណ្ហភាពនៃដំណើរការ implantation ion ខ្លួនឯងគឺមិនសំខាន់នោះទេ។ នៅថ្នាំងបច្ចេកវិជ្ជាក្រោម 14nm ដំណើរការផ្សាំអ៊ីយ៉ុងជាក់លាក់ចាំបាច់ត្រូវអនុវត្តក្នុងបរិយាកាសសីតុណ្ហភាពទាប ឬខ្ពស់ ដើម្បីផ្លាស់ប្តូរឥទ្ធិពលនៃការខូចខាតបន្ទះឈើ។ល។
2. ដំណើរការផ្សាំអ៊ីយ៉ុង
2.1 គោលការណ៍ជាមូលដ្ឋាន
ការផ្សាំអ៊ីយ៉ុងគឺជាដំណើរការ doping ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងក្នុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1960 ដែលល្អជាងបច្ចេកទេសនៃការសាយភាយតាមបែបប្រពៃណីនៅក្នុងទិដ្ឋភាពភាគច្រើន។
ភាពខុសគ្នាចំបងរវាងថ្នាំផ្សាំអ៊ីយ៉ុង និងថ្នាំបំផ្លិចបំផ្លាញតាមបែបប្រពៃណីមានដូចខាងក្រោម៖
(1) ការចែកចាយកំហាប់មិនបរិសុទ្ធនៅក្នុងតំបន់ doped គឺខុសគ្នា។ កំហាប់មិនបរិសុទ្ធខ្ពស់បំផុតនៃការផ្សាំអ៊ីយ៉ុងមានទីតាំងនៅខាងក្នុងគ្រីស្តាល់ ខណៈពេលដែលកំហាប់មិនបរិសុទ្ធខ្ពស់បំផុតនៃការសាយភាយមានទីតាំងនៅលើផ្ទៃគ្រីស្តាល់។
(2) ការផ្សាំអ៊ីយ៉ុងគឺជាដំណើរការមួយដែលធ្វើឡើងនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ ឬសូម្បីតែសីតុណ្ហភាពទាប ហើយរយៈពេលនៃការផលិតគឺខ្លី។ ការសាយភាយសារធាតុរំលាយតម្រូវឱ្យមានការព្យាបាលនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់យូរជាងនេះ។
(3) ការផ្សាំអ៊ីយ៉ុងអនុញ្ញាតឱ្យមានជម្រើសដែលអាចបត់បែនបាន និងច្បាស់លាស់នៃធាតុដែលបានផ្សាំ។
(4) ដោយសារភាពមិនបរិសុទ្ធត្រូវបានប៉ះពាល់ដោយការសាយភាយកម្ដៅ ទម្រង់រលកដែលបង្កើតឡើងដោយការផ្សាំអ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងគ្រីស្តាល់គឺប្រសើរជាងទម្រង់រលកដែលបង្កើតឡើងដោយការសាយភាយនៅក្នុងគ្រីស្តាល់។
(5) ការដាក់បញ្ចូលអ៊ីយ៉ុងជាធម្មតាប្រើតែ photoresist ជាសម្ភារៈរបាំងប៉ុណ្ណោះ ប៉ុន្តែការសាយភាយសារធាតុ doping ទាមទារឱ្យមានការលូតលាស់ ឬស្រទាប់នៃខ្សែភាពយន្តដែលមានកម្រាស់ជាក់លាក់មួយជារបាំង។
(6) ការផ្សាំអ៊ីយ៉ុងបានជំនួសមូលដ្ឋាននៃការសាយភាយ និងក្លាយជាដំណើរការ doping ដ៏សំខាន់ក្នុងការផលិតសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នានាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ។
នៅពេលដែលធ្នឹមអ៊ីយ៉ុងឧបទ្ទវហេតុជាមួយនឹងថាមពលជាក់លាក់មួយទម្លាក់គោលដៅរឹងមួយ (ជាធម្មតា wafer) អ៊ីយ៉ុង និងអាតូមនៅលើផ្ទៃគោលដៅនឹងឆ្លងកាត់អន្តរកម្មផ្សេងៗគ្នា ហើយផ្ទេរថាមពលទៅអាតូមគោលដៅក្នុងវិធីជាក់លាក់មួយដើម្បីរំភើបឬអ៊ីយ៉ូដ។ ពួកគេ។ អ៊ីយ៉ុងក៏អាចបាត់បង់ថាមពលមួយចំនួនតាមរយៈការផ្ទេរសន្ទុះ ហើយទីបំផុតត្រូវបានខ្ចាត់ខ្ចាយដោយអាតូមគោលដៅ ឬឈប់នៅក្នុងសម្ភារៈគោលដៅ។ ប្រសិនបើអ៊ីយ៉ុងចាក់មានទម្ងន់ធ្ងន់ជាង អ៊ីយ៉ុងភាគច្រើននឹងត្រូវចាក់ចូលទៅក្នុងគោលដៅរឹង។ ផ្ទុយទៅវិញ ប្រសិនបើអ៊ីយ៉ុងចាក់មានទម្ងន់ស្រាល អ៊ីយ៉ុងចាក់ជាច្រើននឹងលោតចេញពីផ្ទៃគោលដៅ។ ជាទូទៅ អ៊ីយ៉ុងថាមពលខ្ពស់ទាំងនេះដែលចាក់ចូលទៅក្នុងគោលដៅនឹងប៉ះទង្គិចជាមួយអាតូមបន្ទះឈើ និងអេឡិចត្រុងក្នុងគោលដៅរឹងរហូតដល់កម្រិតផ្សេងៗគ្នា។ ក្នុងចំនោមពួកគេ ការប៉ះទង្គិចគ្នារវាងអ៊ីយ៉ុង និងអាតូមគោលដៅរឹង អាចត្រូវបានចាត់ទុកថាជាការប៉ះទង្គិចគ្នាដោយយឺត ព្រោះវាមានភាពជិតស្និទ្ធនៅក្នុងម៉ាស់។
2.2 ប៉ារ៉ាម៉ែត្រចំបងនៃការផ្សាំអ៊ីយ៉ុង
ការផ្សាំអ៊ីយ៉ុងគឺជាដំណើរការដែលអាចបត់បែនបានដែលត្រូវតែបំពេញតាមតម្រូវការនៃការរចនាបន្ទះឈីប និងតម្រូវការផលិតកម្មដ៏តឹងរឹង។ ប៉ារ៉ាម៉ែត្រសំខាន់នៃការផ្សាំអ៊ីយ៉ុងគឺ: កម្រិតថ្នាំ ជួរ។
ដូស (D) សំដៅលើចំនួនអ៊ីយ៉ុងដែលត្រូវបានចាក់ក្នុងមួយឯកតានៃផ្ទៃស៊ីលីកុន wafer ក្នុងអាតូមក្នុងមួយសង់ទីម៉ែត្រការ៉េ (ឬអ៊ីយ៉ុងក្នុងមួយសង់ទីម៉ែត្រការ៉េ)។ D អាចត្រូវបានគណនាដោយរូបមន្តដូចខាងក្រោមៈ
ដែល D គឺជាកម្រិតថ្នាំផ្សាំ (ចំនួនអ៊ីយ៉ុង/តំបន់ឯកតា); t គឺជាពេលវេលានៃការផ្សាំ; ខ្ញុំគឺជាធ្នឹមបច្ចុប្បន្ន; q គឺជាបន្ទុកដែលផ្ទុកដោយអ៊ីយ៉ុង (បន្ទុកតែមួយគឺ 1.6 × 1019C[1]); ហើយ S គឺជាកន្លែងផ្សាំ។
មូលហេតុចម្បងមួយដែលធ្វើឱ្យការផ្សាំអ៊ីយ៉ុងបានក្លាយជាបច្ចេកវិទ្យាសំខាន់មួយក្នុងការផលិតស៊ីលីកុន wafer គឺថាវាអាចបញ្ចូលសារធាតុមិនបរិសុទ្ធដដែលៗទៅក្នុងស៊ីលីកុន wafers ម្តងហើយម្តងទៀត។ implanter សម្រេចបាននូវគោលដៅនេះដោយមានជំនួយពីបន្ទុកវិជ្ជមាននៃអ៊ីយ៉ុង។ នៅពេលដែលអ៊ីយ៉ុងមិនបរិសុទ្ធវិជ្ជមានបង្កើតបានជាធ្នឹមអ៊ីយ៉ុង អត្រាលំហូររបស់វាត្រូវបានគេហៅថា ចរន្តធ្នឹមអ៊ីយ៉ុង ដែលត្រូវបានវាស់ជា mA ។ ជួរនៃចរន្តមធ្យមនិងទាបគឺ 0.1 ទៅ 10 mA ហើយជួរនៃចរន្តខ្ពស់គឺ 10 ទៅ 25 mA ។
ទំហំនៃចរន្តធ្នឹមអ៊ីយ៉ុងគឺជាអថេរសំខាន់ក្នុងការកំណត់កម្រិតថ្នាំ។ ប្រសិនបើចរន្តកើនឡើង ចំនួននៃអាតូមមិនបរិសុទ្ធដែលត្រូវបានផ្សាំក្នុងមួយឯកតាពេលវេលាក៏កើនឡើងផងដែរ។ ចរន្តខ្ពស់គឺអំណោយផលដល់ការបង្កើនទិន្នផលស៊ីលីកុន wafer (ចាក់អ៊ីយ៉ុងបន្ថែមទៀតក្នុងមួយឯកតាពេលវេលាផលិត) ប៉ុន្តែវាក៏បណ្តាលឱ្យមានបញ្ហាឯកសណ្ឋានផងដែរ។
3. ឧបករណ៍ផ្សាំអ៊ីយ៉ុង
3.1 រចនាសម្ព័ន្ធមូលដ្ឋាន
ឧបករណ៍ផ្សាំអ៊ីយ៉ុងរួមមាន 7 ម៉ូឌុលមូលដ្ឋាន:
① ប្រភពអ៊ីយ៉ុងនិងស្រូបទាញ;
② ឧបករណ៍វិភាគម៉ាស់ (ឧទាហរណ៍មេដែកវិភាគ);
③ បំពង់បង្កើនល្បឿន;
④ ស្កេនឌីស;
⑤ ប្រព័ន្ធអព្យាក្រឹតអគ្គិសនី;
⑥ អង្គជំនុំជម្រះដំណើរការ;
⑦ ប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងកម្រិតថ្នាំ។
All modules ស្ថិតនៅក្នុងបរិយាកាសខ្វះចន្លោះដែលបង្កើតឡើងដោយប្រព័ន្ធបូមធូលី។ ដ្យាក្រាមរចនាសម្ព័ន្ធមូលដ្ឋាននៃ implanter អ៊ីយ៉ុង ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពខាងក្រោម។
(1)ប្រភពអ៊ីយ៉ុង:
ជាធម្មតានៅក្នុងបន្ទប់ខ្វះចន្លោះដូចគ្នានឹងអេឡិចត្រូតបឺត។ ភាពមិនបរិសុទ្ធដែលរង់ចាំចាក់ត្រូវតែមាននៅក្នុងស្ថានភាពអ៊ីយ៉ុង ដើម្បីគ្រប់គ្រង និងបង្កើនល្បឿនដោយវាលអគ្គិសនី។ B+, P+, As+, ដែលប្រើជាទូទៅបំផុតគឺទទួលបានដោយអាតូម ឬម៉ូលេគុលអ៊ីយ៉ូដ។
ប្រភពមិនបរិសុទ្ធដែលប្រើគឺ BF3, PH3 និង AsH3 ជាដើម ហើយរចនាសម្ព័ន្ធរបស់វាត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពខាងក្រោម។ អេឡិចត្រុងដែលបញ្ចេញដោយ filament ប៉ះទង្គិចជាមួយអាតូមឧស្ម័នដើម្បីបង្កើតអ៊ីយ៉ុង។ អេឡិចត្រុងជាធម្មតាត្រូវបានបង្កើតដោយប្រភព tungsten filament ក្តៅ។ ឧទហរណ៍ប្រភព Berners ion, cathode filament ត្រូវបានដំឡើងនៅក្នុងបន្ទប់ធ្នូដែលមានច្រកចូលឧស្ម័ន។ ជញ្ជាំងខាងក្នុងនៃអង្គជំនុំជម្រះធ្នូគឺ anode ។
នៅពេលដែលប្រភពឧស្ម័នត្រូវបានណែនាំ ចរន្តដ៏ធំមួយឆ្លងកាត់សរសៃអំបោះ ហើយវ៉ុល 100 V ត្រូវបានអនុវត្តរវាងអេឡិចត្រូតវិជ្ជមាន និងអវិជ្ជមាន ដែលនឹងបង្កើតអេឡិចត្រុងដែលមានថាមពលខ្ពស់នៅជុំវិញសរសៃ។ អ៊ីយ៉ុងវិជ្ជមានត្រូវបានបង្កើតបន្ទាប់ពីអេឡិចត្រុងដែលមានថាមពលខ្ពស់ប៉ះទង្គិចជាមួយម៉ូលេគុលឧស្ម័នប្រភព។
មេដែកខាងក្រៅអនុវត្តវាលម៉ាញេទិកស្របទៅនឹងសរសៃ ដើម្បីបង្កើនអ៊ីយ៉ូដ និងធ្វើឱ្យប្លាស្មាមានស្ថេរភាព។ នៅក្នុងអង្គជំនុំជម្រះធ្នូ នៅចុងម្ខាងទៀតដែលទាក់ទងទៅនឹងសរសៃអំបោះ មានសារធាតុឆ្លុះបញ្ចាំងអវិជ្ជមាន ដែលឆ្លុះបញ្ចាំងពីអេឡិចត្រុងត្រឡប់មកវិញ ដើម្បីកែលម្អការបង្កើត និងប្រសិទ្ធភាពនៃអេឡិចត្រុង។
(2)ការស្រូបយក:
វាត្រូវបានប្រើដើម្បីប្រមូលអ៊ីយ៉ុងវិជ្ជមានដែលបង្កើតឡើងក្នុងអង្គជំនុំជម្រះធ្នូនៃប្រភពអ៊ីយ៉ុង ហើយបង្កើតវាជាធ្នឹមអ៊ីយ៉ុង។ ដោយសារអង្គជំនុំជម្រះធ្នូគឺជាអាណូត ហើយ cathode ត្រូវបានដាក់សម្ពាធអវិជ្ជមានលើអេឡិចត្រូតបឺត វាលអគ្គិសនីដែលបង្កើតបានគ្រប់គ្រងអ៊ីយ៉ុងវិជ្ជមាន ដែលបណ្តាលឱ្យពួកវាផ្លាស់ទីទៅអេឡិចត្រូតបឺត ហើយត្រូវបានដកចេញពីរន្ធអ៊ីយ៉ុង ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពខាងក្រោម។ . កម្លាំងវាលអគ្គីសនីកាន់តែច្រើន ថាមពលគីណេទិចកាន់តែធំ អ៊ីយ៉ុងទទួលបានបន្ទាប់ពីការបង្កើនល្បឿន។ វាក៏មានតង់ស្យុងសង្កត់នៅលើអេឡិចត្រូតបឺតដើម្បីការពារការជ្រៀតជ្រែកពីអេឡិចត្រុងនៅក្នុងប្លាស្មា។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានោះ អេឡិចត្រូតទប់ស្កាត់អាចបង្កើតអ៊ីយ៉ុងចូលទៅក្នុងធ្នឹមអ៊ីយ៉ុង ហើយផ្តោតពួកវាទៅក្នុងស្ទ្រីមធ្នឹមអ៊ីយ៉ុងប៉ារ៉ាឡែល ដើម្បីឱ្យវាឆ្លងកាត់ implanter ។
(3)អ្នកវិភាគម៉ាស:
វាអាចមានអ៊ីយ៉ុងជាច្រើនប្រភេទដែលបង្កើតចេញពីប្រភពអ៊ីយ៉ុង។ នៅក្រោមការបង្កើនល្បឿននៃតង់ស្យុង anode អ៊ីយ៉ុងផ្លាស់ទីក្នុងល្បឿនលឿន។ អ៊ីយ៉ុងផ្សេងគ្នាមានឯកតាម៉ាស់អាតូមខុសៗគ្នា និងសមាមាត្រម៉ាស់ទៅបន្ទុកផ្សេងគ្នា។
(4)បំពង់បង្កើនល្បឿន:
ដើម្បីទទួលបានល្បឿនកាន់តែខ្ពស់ ថាមពលកាន់តែខ្ពស់ត្រូវបានទាមទារ។ បន្ថែមពីលើវាលអគ្គីសនីដែលផ្តល់ដោយ anode និង mass analyzer វាលអគ្គីសនីដែលបានផ្តល់នៅក្នុងបំពង់បង្កើនល្បឿនក៏ត្រូវបានទាមទារសម្រាប់ការបង្កើនល្បឿនផងដែរ។ បំពង់បង្កើនល្បឿនមានស៊េរីនៃអេឡិចត្រូតដាច់ឆ្ងាយដោយ dielectric ហើយវ៉ុលអវិជ្ជមាននៅលើអេឡិចត្រូតកើនឡើងជាលំដាប់តាមរយៈការតភ្ជាប់ស៊េរី។ តង់ស្យុងសរុបកាន់តែខ្ពស់ ល្បឿនដែលទទួលបានដោយអ៊ីយ៉ុងកាន់តែធំ នោះគឺថាមពលកាន់តែច្រើន។ ថាមពលខ្ពស់អាចអនុញ្ញាតឱ្យអ៊ីយ៉ុងមិនបរិសុទ្ធត្រូវបានចាក់ចូលជ្រៅទៅក្នុង wafer ស៊ីលីកុនដើម្បីបង្កើតជាប្រសព្វដ៏ជ្រៅ ខណៈពេលដែលថាមពលទាបអាចត្រូវបានគេប្រើប្រាស់ដើម្បីបង្កើតប្រសព្វរាក់។
(5)កំពុងស្កេនឌីស
ធ្នឹមអ៊ីយ៉ុងផ្តោតជាធម្មតាមានអង្កត់ផ្ចិតតូចណាស់។ អង្កត់ផ្ចិតនៃឧបករណ៍ដាក់ធ្នឹមមធ្យមគឺប្រហែល 1 សង់ទីម៉ែត្រ ហើយឧបករណ៍ដាំបច្ចុប្បន្នធ្នឹមធំគឺប្រហែល 3 សង់ទីម៉ែត្រ។ ស៊ីលីកុន wafer ទាំងមូលត្រូវតែគ្របដណ្តប់ដោយការស្កេន។ លទ្ធភាពនៃការផ្សាំឡើងវិញនៃកម្រិតថ្នាំត្រូវបានកំណត់ដោយការស្កេន។ ជាធម្មតា មានប្រព័ន្ធស្កែន implanter បួនប្រភេទ៖
① ការស្កេនអេឡិចត្រូត
② ការស្កេនមេកានិច;
③ ការស្កេនកូនកាត់;
④ ការស្កេនប៉ារ៉ាឡែល។
(6)ប្រព័ន្ធអព្យាក្រឹតអគ្គិសនីឋិតិវន្ត:
ក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការផ្សាំ ធ្នឹមអ៊ីយ៉ុងប៉ះនឹងស៊ីលីកុន wafer ហើយបណ្តាលឱ្យមានបន្ទុកកកកុញលើផ្ទៃរបាំង។ ការប្រមូលផ្តុំបន្ទុកជាលទ្ធផលបានផ្លាស់ប្តូរសមតុល្យបន្ទុកនៅក្នុងធ្នឹមអ៊ីយ៉ុង ដែលធ្វើអោយចំនុចធ្នឹមកាន់តែធំ ហើយការចែកចាយដូសមិនស្មើគ្នា។ វាថែមទាំងអាចបំបែកស្រទាប់អុកស៊ីតលើផ្ទៃ ហើយបណ្តាលឱ្យឧបករណ៍បរាជ័យ។ ឥឡូវនេះស៊ីលីកុន wafer និងធ្នឹមអ៊ីយ៉ុងជាធម្មតាត្រូវបានដាក់នៅក្នុងបរិយាកាសប្លាស្មាដែលមានដង់ស៊ីតេខ្ពស់ដែលមានស្ថេរភាពហៅថាប្រព័ន្ធផ្កាឈូកអេឡិចត្រូលីត្រប្លាស្មាដែលអាចគ្រប់គ្រងការបញ្ចូលថ្មរបស់ស៊ីលីកុន wafer ។ វិធីសាស្រ្តនេះទាញយកអេឡិចត្រុងចេញពីប្លាស្មា (ជាធម្មតា argon ឬ xenon) នៅក្នុងបន្ទប់ធ្នូដែលមានទីតាំងនៅផ្លូវ ion beam និងនៅជិត silicon wafer ។ ប្លាស្មាត្រូវបានត្រង ហើយមានតែអេឡិចត្រុងបន្ទាប់បន្សំប៉ុណ្ណោះដែលអាចទៅដល់ផ្ទៃនៃស៊ីលីកុន wafer ដើម្បីបន្សាបបន្ទុកវិជ្ជមាន។
(7)ដំណើរការបែហោងធ្មែញ:
ការចាក់ធ្នឹមអ៊ីយ៉ុងចូលទៅក្នុង wafers ស៊ីលីកុនកើតឡើងនៅក្នុងអង្គជំនុំជម្រះដំណើរការ។ អង្គជំនុំជម្រះដំណើរការគឺជាផ្នែកមួយដ៏សំខាន់នៃម៉ាស៊ីនផ្សាំ រួមទាំងប្រព័ន្ធស្កែន ស្ថានីយស្ថានីយដែលមានសោរសុញ្ញកាសសម្រាប់ផ្ទុក និងផ្ទុកស៊ីលីកុន wafers ប្រព័ន្ធផ្ទេរស៊ីលីកុន wafer និងប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងកុំព្យូទ័រ។ លើសពីនេះទៀត មានឧបករណ៍មួយចំនួនសម្រាប់ត្រួតពិនិត្យកម្រិតថ្នាំ និងគ្រប់គ្រងឥទ្ធិពលឆានែល។ ប្រសិនបើការស្កែនមេកានិកត្រូវបានប្រើ ស្ថានីយស្ថានីយនឹងមានទំហំធំ។ ការខ្វះចន្លោះនៃអង្គជំនុំជម្រះដំណើរការត្រូវបានបូមទៅសម្ពាធខាងក្រោមដែលត្រូវការដោយដំណើរការដោយស្នប់មេកានិចពហុដំណាក់កាល ម៉ាស៊ីនបូមទឹក turbomolecular និងស្នប់ condensation ដែលជាទូទៅមានប្រហែល 1×10-6Torr ឬតិចជាងនេះ។
(8)ប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងកម្រិតថ្នាំ:
ការត្រួតពិនិត្យកម្រិតថ្នាំតាមពេលវេលាជាក់ស្តែងនៅក្នុងឧបករណ៍ដាក់អ៊ីយ៉ុងត្រូវបានសម្រេចដោយការវាស់ស្ទង់ធ្នឹមអ៊ីយ៉ុងដែលឈានដល់ wafer ស៊ីលីកុន។ ចរន្តនៃធ្នឹមអ៊ីយ៉ុងត្រូវបានវាស់ដោយប្រើឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាហៅថា Faraday cup ។ នៅក្នុងប្រព័ន្ធ Faraday សាមញ្ញមានឧបករណ៏បច្ចុប្បន្ននៅក្នុងផ្លូវ ion beam ដែលវាស់ចរន្ត។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នេះបង្ហាញពីបញ្ហាមួយ ដោយសារធ្នឹមអ៊ីយ៉ុងមានប្រតិកម្មជាមួយឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា ហើយផលិតអេឡិចត្រុងបន្ទាប់បន្សំដែលនឹងបណ្តាលឱ្យមានការអានចរន្តខុស។ ប្រព័ន្ធ Faraday អាចទប់ស្កាត់អេឡិចត្រុងបន្ទាប់បន្សំ ដោយប្រើវាលអគ្គិសនី ឬម៉ាញេទិក ដើម្បីទទួលបានការអានចរន្តរបស់ធ្នឹមពិត។ ចរន្តដែលវាស់ដោយប្រព័ន្ធហ្វារ៉ាដេយត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងឧបករណ៍បញ្ជាកម្រិតថ្នាំអេឡិចត្រូនិចដែលដើរតួជាឧបករណ៍ផ្ទុកចរន្ត (ដែលបន្តកកកុញចរន្តធ្នឹមវាស់)។ ឧបករណ៍បញ្ជាត្រូវបានប្រើដើម្បីទាក់ទងចរន្តសរុបទៅនឹងពេលវេលាផ្សាំដែលត្រូវគ្នា និងគណនាពេលវេលាដែលត្រូវការសម្រាប់កម្រិតជាក់លាក់មួយ។
3.2 ការជួសជុលការខូចខាត
ការផ្សាំអ៊ីយ៉ុងនឹងគោះអាតូមចេញពីរចនាសម្ព័ន្ធបន្ទះឈើ និងធ្វើឱ្យខូចបន្ទះស៊ីលីកុន wafer ។ ប្រសិនបើកម្រិតថ្នាំផ្សាំធំ ស្រទាប់ផ្សាំនឹងក្លាយទៅជាអាម៉ូនិក។ លើសពីនេះ អ៊ីយ៉ុងដែលបានផ្សាំជាមូលដ្ឋានមិនកាន់កាប់ចំណុចបន្ទះឈើរបស់ស៊ីលីកុនទេ ប៉ុន្តែស្ថិតនៅក្នុងទីតាំងគម្លាតបន្ទះឈើ។ ភាពមិនបរិសុទ្ធ interstitial ទាំងនេះអាចដំណើរការបានតែបន្ទាប់ពីដំណើរការ annealing សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ប៉ុណ្ណោះ។
Annealing អាចកំដៅ wafer ស៊ីលីកុនដែលបានផ្សាំដើម្បីជួសជុលពិការភាពបន្ទះឈើ; វាក៏អាចផ្លាស់ទីអាតូមមិនបរិសុទ្ធទៅចំណុចបន្ទះឈើ និងធ្វើឱ្យពួកវាសកម្ម។ សីតុណ្ហភាពដែលត្រូវការដើម្បីជួសជុលពិការភាពបន្ទះឈើគឺប្រហែល 500 ° C ហើយសីតុណ្ហភាពដែលត្រូវការដើម្បីធ្វើឱ្យអាតូមមិនបរិសុទ្ធសកម្មគឺប្រហែល 950 ° C ។ ការធ្វើឱ្យសកម្មនៃភាពមិនបរិសុទ្ធគឺទាក់ទងទៅនឹងពេលវេលា និងសីតុណ្ហភាព៖ ពេលវេលាកាន់តែយូរ និងសីតុណ្ហភាពកាន់តែខ្ពស់ ភាពមិនបរិសុទ្ធកាន់តែពេញលេញត្រូវបានធ្វើឱ្យសកម្ម។ មានវិធីសាស្រ្តជាមូលដ្ឋានចំនួនពីរសម្រាប់ annealing wafers ស៊ីលីកុន:
① កំដៅចង្ក្រានកំដៅខ្ពស់;
② ការបញ្ចូលកំដៅរហ័ស (RTA) ។
ការ annealing furnace សីតុណ្ហភាពខ្ពស់: ការ annealing furnace សីតុណ្ហភាពខ្ពស់គឺជាវិធីសាស្រ្ត annealing ប្រពៃណីដែលប្រើ furnace សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ដើម្បីកំដៅ wafer ស៊ីលីកុនទៅ 800-1000 ℃ និងរក្សាវាសម្រាប់ 30 នាទី។ នៅសីតុណ្ហភាពនេះ អាតូមស៊ីលីកុនផ្លាស់ទីត្រឡប់ទៅទីតាំងបន្ទះឈើវិញ ហើយអាតូមមិនបរិសុទ្ធក៏អាចជំនួសអាតូមស៊ីលីកុន និងចូលទៅក្នុងបន្ទះឈើផងដែរ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការព្យាបាលកំដៅនៅសីតុណ្ហភាព និងពេលវេលាបែបនេះនឹងនាំទៅដល់ការសាយភាយនៃភាពមិនបរិសុទ្ធ ដែលជាអ្វីដែលឧស្សាហកម្មផលិត IC ទំនើបមិនចង់ឃើញ។
Rapid Thermal Annealing: ការលាបកំដៅរហ័ស (RTA) ព្យាបាលស៊ីលីកុន wafers ជាមួយនឹងការកើនឡើងសីតុណ្ហភាពយ៉ាងលឿនបំផុត និងរយៈពេលខ្លីនៅសីតុណ្ហភាពគោលដៅ (ជាធម្មតា 1000°C)។ ការបិទភ្ជាប់នៃ wafers ស៊ីលីកូន ជាធម្មតាត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងដំណើរការកំដៅរហ័សជាមួយ Ar ឬ N2 ។ ដំណើរការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាពយ៉ាងឆាប់រហ័ស និងរយៈពេលខ្លីអាចបង្កើនប្រសិទ្ធភាពជួសជុលពិការភាពបន្ទះឈើ ធ្វើឱ្យសកម្មនៃភាពមិនបរិសុទ្ធ និងការទប់ស្កាត់ការសាយភាយមិនបរិសុទ្ធ។ RTA ក៏អាចកាត់បន្ថយការសាយភាយដែលប្រសើរឡើងបណ្តោះអាសន្ន និងជាមធ្យោបាយដ៏ល្អបំផុតដើម្បីគ្រប់គ្រងជម្រៅប្រសព្វនៅក្នុងការផ្សាំប្រសព្វរាក់។
———————————————————————————————————————————————————— ————————————-
Semicera អាចផ្តល់ឱ្យផ្នែកក្រាហ្វិច, អារម្មណ៍ទន់ / រឹង, ផ្នែកស៊ីលីកុនកាបូន, ផ្នែកស៊ីលីកុន CVD, និងផ្នែកដែលស្រោបដោយ SiC/TaCជាមួយក្នុងរយៈពេល 30 ថ្ងៃ។
ប្រសិនបើអ្នកចាប់អារម្មណ៍លើផលិតផល semiconductor ខាងលើសូមកុំស្ទាក់ស្ទើរក្នុងការទាក់ទងមកយើងជាលើកដំបូង។
ទូរស័ព្ទ៖ +86-13373889683
WhatsApp: +86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី៣១ ខែសីហា ឆ្នាំ២០២៤