ما هو التلدين الحراري

تعد عملية التلدين، والمعروفة أيضًا باسم التلدين الحراري، خطوة حاسمة في تصنيع أشباه الموصلات. إنه يعزز الخواص الكهربائية والميكانيكية للمواد عن طريق تعريض رقائق السيليكون لدرجات حرارة عالية. الأهداف الأساسية للتليين هي إصلاح تلف الشبكة، وتنشيط المنشطات، وتعديل خصائص الفيلم، وإنشاء مبيدات السيليكات المعدنية. تشتمل العديد من القطع الشائعة من المعدات المستخدمة في عمليات التلدين على أجزاء مخصصة مطلية بـ SiC مثلمتعهد, يغطيوغيرها مقدمة من Semicorex.

المبادئ الأساسية لعملية التلدين

المبدأ الأساسي لعملية التلدين هو استخدام الطاقة الحرارية عند درجات حرارة عالية لإعادة ترتيب الذرات داخل المادة، وبالتالي تحقيق تغييرات فيزيائية وكيميائية محددة. ويشمل بشكل رئيسي الجوانب التالية:

1. إصلاح تلف الشبكة:

  - زرع الأيونات: تقصف الأيونات عالية الطاقة رقاقة السيليكون أثناء زرع الأيونات، مما يتسبب في تلف بنية الشبكة وإنشاء منطقة غير متبلورة.

  - إصلاح التلدين: عند درجات الحرارة المرتفعة، يتم إعادة ترتيب الذرات الموجودة داخل المنطقة غير المتبلورة لاستعادة ترتيب الشبكة. تتطلب هذه العملية عادة نطاق درجة حرارة حوالي 500 درجة مئوية.

2. تفعيل النجاسة:

  - هجرة المنشطات: تهاجر ذرات الشوائب المحقونة أثناء عملية التلدين من المواقع الخلالية إلى مواقع الشبكة، مما يؤدي إلى إنشاء المنشطات بشكل فعال.

  - درجة حرارة التنشيط: يتطلب تنشيط الشوائب عادة درجة حرارة أعلى تبلغ حوالي 950 درجة مئوية. تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى زيادة معدلات تنشيط الشوائب، ولكن درجات الحرارة المرتفعة بشكل مفرط يمكن أن تسبب انتشارًا مفرطًا للشوائب، مما يؤثر على أداء الجهاز.

3. تعديل الفيلم:

  - التكثيف: يمكن أن يؤدي التلدين إلى تكثيف الأغشية السائبة وتغيير خصائصها أثناء الحفر الجاف أو الرطب.

  - عوازل البوابة ذات معامل العزل الكهربائي العالي: يمكن أن يؤدي التلدين بعد الترسيب (PDA) بعد نمو عوازل البوابة ذات معامل العزل الكهربائي إلى تعزيز خصائص العزل الكهربائي، وتقليل تيار تسرب البوابة، وزيادة ثابت العزل الكهربائي.

4. تكوين السيليكات المعدنية :

  - مرحلة السبيكة: تتفاعل الأغشية المعدنية (مثل الكوبالت والنيكل والتيتانيوم) مع السيليكون لتكوين السبائك. تؤدي ظروف درجة حرارة التلدين المختلفة إلى تكوين مراحل مختلفة من السبائك.

  - تحسين الأداء: من خلال التحكم في درجة حرارة التلدين ووقته، يمكن تحقيق مراحل السبائك ذات مقاومة اتصال منخفضة ومقاومة الجسم.

أنواع مختلفة من عمليات التلدين

1. التلدين بفرن درجة الحرارة العالية:

الميزات: طريقة التلدين التقليدية مع درجة حرارة عالية (عادة أكثر من 1000 درجة مئوية) ووقت تلدين طويل (عدة ساعات).

التطبيق: مناسب للتطبيقات التي تتطلب ميزانية حرارية عالية، مثل تحضير ركيزة SOI وانتشار البئر العميق.

2. التلدين الحراري السريع (هيئة الطرق والمواصلات):

الميزات: من خلال الاستفادة من خصائص التسخين والتبريد السريع، يمكن إكمال عملية التلدين في وقت قصير، عادة عند درجة حرارة حوالي 1000 درجة مئوية ووقت من الثواني.

التطبيق: مناسب بشكل خاص لتشكيل الوصلات الضحلة للغاية، ويمكن أن يقلل بشكل فعال من الانتشار المفرط للشوائب وهو جزء لا غنى عنه في تصنيع العقد المتقدمة.

3. التلدين بمصباح الفلاش (FLA):

الميزات: استخدم مصابيح فلاش عالية الكثافة لتسخين سطح رقائق السيليكون في وقت قصير جدًا (ملي ثانية) لتحقيق التلدين السريع.

التطبيق: مناسب لتنشيط المنشطات الضحلة للغاية بعرض خط أقل من 20 نانومتر، والذي يمكن أن يقلل من انتشار الشوائب مع الحفاظ على معدل تنشيط عالي للشوائب.

4. التلدين بالليزر (LSA):

الميزات: استخدم مصدر ضوء الليزر لتسخين سطح رقاقة السيليكون في وقت قصير جدًا (ميكروثانية) لتحقيق التلدين الموضعي وعالي الدقة.

التطبيق: مناسب بشكل خاص لعقد العمليات المتقدمة التي تتطلب تحكمًا عالي الدقة، مثل تصنيع أجهزة FinFET والبوابات ذات معامل العزل الحراري العالي (HKMG).

تقدم Semicorex جودة عاليةأجزاء طلاء CVD SiC/TaCللتليين الحراري . إذا كانت لديك أي استفسارات أو كنت بحاجة إلى تفاصيل إضافية، فلا تتردد في الاتصال بنا.

هاتف الاتصال رقم +86-13567891907

البريد الإلكتروني: sales@semicorex.com