Hablamos recientemente sobre la implantación de iones, por ejemplo:
¿Por qué la implantación de iones?
¿Por qué tienes que desviarte desde un cierto ángulo cuando inyectas iones?
Sin embargo, la implementación de esta tecnología inevitablemente causa daños en la estructura cristalina de las obleas de silicio. Este daño se origina en colisiones de nivel atómico desencadenado por iones de alta energía que penetran en la red de silicio. Cuando los iones de alta energía bombardean materiales de silicio, su enorme energía cinética interrumpe la disposición atómica original, lo que lleva a la distorsión de la red, la formación de vacantes y la acumulación de átomos intersticiales.
Antes
Estos micro defectos no solo formarán el centro compuesto para reducir la movilidad del portador, sino que también pueden causar la distorsión de la estructura de la banda local, lo que afectará seriamente el rendimiento eléctrico del dispositivo.
Para eliminar los efectos negativos de la implantación de iones, el recocido térmico es un paso clave para reparar el daño en la red. Al colocar obleas de silicio con impurezas implantadas en un entorno de temperatura específico para el tratamiento térmico, los átomos de celosía se pueden reorganizar y restaurar a una estructura ordenada.
En este proceso, los átomos de impureza migran desde la posición de brecha inicial al sitio de sustitución de la red, a fin de restaurar la integridad de la red y realizar la activación eléctrica de las impurezas.
Antes
El recocido térmico convencional generalmente se lleva a cabo en el rango de temperatura de 600-1000 grados. El entorno de alta temperatura proporciona energía suficiente para la difusión atómica, pero el tratamiento térmico de mucho tiempo puede conducir a la difusión excesiva de las impurezas y cambiar el perfil de distribución de dopaje predeterminado.
Esta desventaja es particularmente prominente en el proceso fino de nanoescala, donde la difusión térmica de las impurezas puede romper fácilmente el límite del tamaño del diseño y causar la desviación del rendimiento del transistor.
Para romper las limitaciones del proceso de recocido tradicional, ha surgido la tecnología de recocido rápido (RTA). Esta tecnología utiliza una fuente de calor de alta densidad de energía para lograr una calentamiento rápido y un tratamiento de corto tiempo, incluido el recocido láser de pulso, el recocido del haz de electrones y el recocido de flash de la lámpara de xenón.
