1. ആമുഖം
ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ട് നിർമ്മാണത്തിലെ പ്രധാന പ്രക്രിയകളിലൊന്നാണ് അയോൺ ഇംപ്ലാൻ്റേഷൻ. ഒരു അയോൺ ബീമിനെ ഒരു നിശ്ചിത ഊർജ്ജത്തിലേക്ക് ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്ന പ്രക്രിയയെ ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നു (സാധാരണയായി keV മുതൽ MeV വരെയുള്ള ശ്രേണിയിൽ) തുടർന്ന് പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൻ്റെ ഭൗതിക സവിശേഷതകൾ മാറ്റുന്നതിനായി ഒരു ഖര പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിലേക്ക് കുത്തിവയ്ക്കുക. സംയോജിത സർക്യൂട്ട് പ്രക്രിയയിൽ, ഖര പദാർത്ഥം സാധാരണയായി സിലിക്കൺ ആണ്, കൂടാതെ ഇംപ്ലാൻ്റ് ചെയ്ത അശുദ്ധി അയോണുകൾ സാധാരണയായി ബോറോൺ അയോണുകൾ, ഫോസ്ഫറസ് അയോണുകൾ, ആർസെനിക് അയോണുകൾ, ഇൻഡിയം അയോണുകൾ, ജെർമേനിയം അയോണുകൾ മുതലായവയാണ്. ഇംപ്ലാൻ്റ് ചെയ്ത അയോണുകൾക്ക് ഖര ഉപരിതലത്തിൻ്റെ ചാലകത മാറ്റാൻ കഴിയും. മെറ്റീരിയൽ അല്ലെങ്കിൽ ഒരു PN ജംഗ്ഷൻ രൂപീകരിക്കുക. ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകളുടെ സവിശേഷത വലുപ്പം സബ്-മൈക്രോൺ യുഗത്തിലേക്ക് ചുരുക്കിയപ്പോൾ, അയോൺ ഇംപ്ലാൻ്റേഷൻ പ്രക്രിയ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിച്ചു.
ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ട് നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയിൽ, അയോൺ ഇംപ്ലാൻ്റേഷൻ സാധാരണയായി ആഴത്തിൽ കുഴിച്ചിട്ട പാളികൾ, റിവേഴ്സ് ഡോപ്പ് ചെയ്ത കിണറുകൾ, ത്രെഷോൾഡ് വോൾട്ടേജ് അഡ്ജസ്റ്റ്മെൻ്റ്, സോഴ്സ് ആൻഡ് ഡ്രെയിൻ എക്സ്റ്റൻഷൻ ഇംപ്ലാൻ്റേഷൻ, സോഴ്സ് ആൻഡ് ഡ്രെയിൻ ഇംപ്ലാൻ്റേഷൻ, പോളിസിലിക്കൺ ഗേറ്റ് ഡോപ്പിംഗ്, പിഎൻ ജംഗ്ഷനുകൾ, റെസിസ്റ്ററുകൾ/കപ്പാസിറ്ററുകൾ തുടങ്ങിയവയ്ക്ക് ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇൻസുലേറ്ററുകളിൽ സിലിക്കൺ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് മെറ്റീരിയലുകൾ തയ്യാറാക്കുന്ന പ്രക്രിയയിൽ, കുഴിച്ചിട്ട ഓക്സൈഡ് പാളി പ്രധാനമായും രൂപപ്പെടുന്നത് ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുള്ള ഓക്സിജൻ അയോൺ ഇംപ്ലാൻ്റേഷൻ വഴിയാണ്, അല്ലെങ്കിൽ ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുള്ള ഹൈഡ്രജൻ അയോൺ ഇംപ്ലാൻ്റേഷൻ വഴിയാണ് ഇൻ്റലിജൻ്റ് കട്ടിംഗ് സാധ്യമാകുന്നത്.
അയോൺ ഇംപ്ലാൻ്റേഷൻ നടത്തുന്നത് ഒരു അയോൺ ഇംപ്ലാൻ്ററാണ്, അതിൻ്റെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട പ്രക്രിയ പാരാമീറ്ററുകൾ ഡോസും ഊർജ്ജവുമാണ്: ഡോസ് അന്തിമ സാന്ദ്രത നിർണ്ണയിക്കുന്നു, ഊർജ്ജം അയോണുകളുടെ പരിധി (അതായത്, ആഴം) നിർണ്ണയിക്കുന്നു. വ്യത്യസ്ത ഉപകരണ ഡിസൈൻ ആവശ്യകതകൾ അനുസരിച്ച്, ഇംപ്ലാൻ്റേഷൻ അവസ്ഥകളെ ഉയർന്ന ഡോസ് ഉയർന്ന ഊർജ്ജം, ഇടത്തരം-ഡോസ് മീഡിയം-ഊർജ്ജം, ഇടത്തരം-ഡോസ് ലോ-എനർജി, അല്ലെങ്കിൽ ഉയർന്ന-ഡോസ് കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജം എന്നിങ്ങനെ തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. അനുയോജ്യമായ ഇംപ്ലാൻ്റേഷൻ പ്രഭാവം ലഭിക്കുന്നതിന്, വ്യത്യസ്ത പ്രക്രിയ ആവശ്യകതകൾക്കായി വ്യത്യസ്ത ഇംപ്ലാൻ്ററുകൾ സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കണം.
അയോൺ ഇംപ്ലാൻ്റേഷനുശേഷം, അയോൺ ഇംപ്ലാൻ്റേഷൻ മൂലമുണ്ടാകുന്ന ലാറ്റിസ് കേടുപാടുകൾ പരിഹരിക്കുന്നതിനും അശുദ്ധ അയോണുകൾ സജീവമാക്കുന്നതിനും ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള അനീലിംഗ് പ്രക്രിയയ്ക്ക് വിധേയമാകേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. പരമ്പരാഗത ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ട് പ്രക്രിയകളിൽ, അനീലിംഗ് താപനില ഡോപ്പിംഗിൽ വലിയ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നുണ്ടെങ്കിലും, അയോൺ ഇംപ്ലാൻ്റേഷൻ പ്രക്രിയയുടെ താപനില തന്നെ പ്രധാനമല്ല. 14nm-ൽ താഴെയുള്ള ടെക്നോളജി നോഡുകളിൽ, ചില അയോൺ ഇംപ്ലാൻ്റേഷൻ പ്രക്രിയകൾ കുറഞ്ഞതോ ഉയർന്നതോ ആയ അന്തരീക്ഷത്തിൽ ലാറ്റിസ് കേടുപാടുകൾ മുതലായവ മാറ്റാൻ ആവശ്യമാണ്.
2. അയോൺ ഇംപ്ലാൻ്റേഷൻ പ്രക്രിയ
2.1 അടിസ്ഥാന തത്വങ്ങൾ
അയോൺ ഇംപ്ലാൻ്റേഷൻ എന്നത് 1960-കളിൽ വികസിപ്പിച്ച ഒരു ഡോപ്പിംഗ് പ്രക്രിയയാണ്, ഇത് മിക്ക വശങ്ങളിലും പരമ്പരാഗത ഡിഫ്യൂഷൻ ടെക്നിക്കുകളേക്കാൾ മികച്ചതാണ്.
അയോൺ ഇംപ്ലാൻ്റേഷൻ ഡോപ്പിംഗും പരമ്പരാഗത ഡിഫ്യൂഷൻ ഡോപ്പിംഗും തമ്മിലുള്ള പ്രധാന വ്യത്യാസങ്ങൾ ഇനിപ്പറയുന്നവയാണ്:
(1) ഡോപ്പ് ചെയ്ത മേഖലയിൽ അശുദ്ധി സാന്ദ്രതയുടെ വിതരണം വ്യത്യസ്തമാണ്. അയോൺ ഇംപ്ലാൻ്റേഷൻ്റെ ഏറ്റവും ഉയർന്ന മാലിന്യ സാന്ദ്രത ക്രിസ്റ്റലിനുള്ളിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു, അതേസമയം വ്യാപനത്തിൻ്റെ ഏറ്റവും ഉയർന്ന അശുദ്ധി സാന്ദ്രത ക്രിസ്റ്റലിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിലാണ്.
(2) അയോൺ ഇംപ്ലാൻ്റേഷൻ എന്നത് ഊഷ്മാവിൽ അല്ലെങ്കിൽ താഴ്ന്ന ഊഷ്മാവിൽ പോലും നടക്കുന്ന ഒരു പ്രക്രിയയാണ്, ഉൽപ്പാദന സമയം ചെറുതാണ്. ഡിഫ്യൂഷൻ ഡോപ്പിംഗിന് ദൈർഘ്യമേറിയ ഉയർന്ന താപനില ചികിത്സ ആവശ്യമാണ്.
(3) അയോൺ ഇംപ്ലാൻ്റേഷൻ, ഇംപ്ലാൻ്റ് ചെയ്ത മൂലകങ്ങളുടെ കൂടുതൽ വഴക്കമുള്ളതും കൃത്യവുമായ തിരഞ്ഞെടുപ്പിന് അനുവദിക്കുന്നു.
(4) താപ വ്യാപനത്താൽ മാലിന്യങ്ങളെ ബാധിക്കുന്നതിനാൽ, ക്രിസ്റ്റലിലെ അയോൺ ഇംപ്ലാൻ്റേഷൻ വഴി രൂപപ്പെടുന്ന തരംഗരൂപം ക്രിസ്റ്റലിലെ വ്യാപനത്തിലൂടെ രൂപപ്പെടുന്ന തരംഗരൂപത്തേക്കാൾ മികച്ചതാണ്.
(5) അയോൺ ഇംപ്ലാൻ്റേഷൻ സാധാരണയായി ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റ് മാസ്ക് മെറ്റീരിയലായി മാത്രമേ ഉപയോഗിക്കുന്നുള്ളൂ, എന്നാൽ ഡിഫ്യൂഷൻ ഡോപ്പിംഗിന് ഒരു മാസ്കായി ഒരു നിശ്ചിത കട്ടിയുള്ള ഒരു ഫിലിമിൻ്റെ വളർച്ചയോ നിക്ഷേപമോ ആവശ്യമാണ്.
(6) അയോൺ ഇംപ്ലാൻ്റേഷൻ അടിസ്ഥാനപരമായി ഡിഫ്യൂഷനെ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുകയും ഇന്ന് ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകളുടെ നിർമ്മാണത്തിലെ പ്രധാന ഡോപ്പിംഗ് പ്രക്രിയയായി മാറുകയും ചെയ്തു.
ഒരു നിശ്ചിത ഊർജ്ജമുള്ള ഒരു സംഭവ അയോൺ ബീം ഒരു സോളിഡ് ടാർഗെറ്റിലേക്ക് (സാധാരണയായി ഒരു വേഫർ) ബോംബെറിയുമ്പോൾ, ലക്ഷ്യ പ്രതലത്തിലെ അയോണുകളും ആറ്റങ്ങളും പലതരത്തിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് വിധേയമാകും, കൂടാതെ ഒരു പ്രത്യേക രീതിയിൽ ഉത്തേജിപ്പിക്കാനോ അയോണീകരിക്കാനോ ലക്ഷ്യമിട്ടുള്ള ആറ്റങ്ങളിലേക്ക് ഊർജ്ജം കൈമാറും. അവരെ. ആക്കം കൈമാറ്റം വഴി അയോണുകൾക്ക് ഒരു നിശ്ചിത അളവിൽ ഊർജ്ജം നഷ്ടപ്പെടാം, ഒടുവിൽ ടാർഗെറ്റ് ആറ്റങ്ങളാൽ ചിതറിക്കിടക്കുകയോ ടാർഗെറ്റ് മെറ്റീരിയലിൽ നിർത്തുകയോ ചെയ്യാം. കുത്തിവച്ച അയോണുകൾ കൂടുതൽ ഭാരമുള്ളതാണെങ്കിൽ, മിക്ക അയോണുകളും സോളിഡ് ടാർഗെറ്റിലേക്ക് കുത്തിവയ്ക്കപ്പെടും. നേരെമറിച്ച്, കുത്തിവച്ച അയോണുകൾ ഭാരം കുറഞ്ഞതാണെങ്കിൽ, കുത്തിവച്ച അയോണുകളിൽ പലതും ലക്ഷ്യ പ്രതലത്തിൽ നിന്ന് കുതിക്കും. അടിസ്ഥാനപരമായി, ടാർഗെറ്റിലേക്ക് കുത്തിവയ്ക്കപ്പെടുന്ന ഈ ഉയർന്ന-ഊർജ്ജ അയോണുകൾ ഖര ലക്ഷ്യത്തിലെ ലാറ്റിസ് ആറ്റങ്ങളുമായും ഇലക്ട്രോണുകളുമായും വ്യത്യസ്ത ഡിഗ്രികളിൽ കൂട്ടിയിടിക്കും. അവയിൽ, അയോണുകളും സോളിഡ് ടാർഗെറ്റ് ആറ്റങ്ങളും തമ്മിലുള്ള കൂട്ടിയിടിയെ ഒരു ഇലാസ്റ്റിക് കൂട്ടിയിടിയായി കണക്കാക്കാം, കാരണം അവ പിണ്ഡത്തിൽ അടുത്താണ്.
2.2 അയോൺ ഇംപ്ലാൻ്റേഷൻ്റെ പ്രധാന പാരാമീറ്ററുകൾ
അയൺ ഇംപ്ലാൻ്റേഷൻ ഒരു വഴക്കമുള്ള പ്രക്രിയയാണ്, അത് കർശനമായ ചിപ്പ് രൂപകൽപ്പനയും ഉൽപ്പാദന ആവശ്യകതകളും പാലിക്കേണ്ടതുണ്ട്. പ്രധാന അയോൺ ഇംപ്ലാൻ്റേഷൻ പാരാമീറ്ററുകൾ ഇവയാണ്: ഡോസ്, റേഞ്ച്.
ഡോസ് (D) എന്നത് സിലിക്കൺ വേഫർ പ്രതലത്തിൻ്റെ ഓരോ യൂണിറ്റ് ഏരിയയിലും ഓരോ ചതുരശ്ര സെൻ്റിമീറ്ററിലും ആറ്റങ്ങളിൽ (അല്ലെങ്കിൽ ഒരു ചതുരശ്ര സെൻ്റിമീറ്ററിന് അയോണുകൾ) കുത്തിവച്ച അയോണുകളുടെ എണ്ണത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഇനിപ്പറയുന്ന ഫോർമുല ഉപയോഗിച്ച് D കണക്കാക്കാം:
D എന്നത് ഇംപ്ലാൻ്റേഷൻ ഡോസ് ആണ് (അയോണുകളുടെ എണ്ണം/യൂണിറ്റ് ഏരിയ); t എന്നത് ഇംപ്ലാൻ്റേഷൻ സമയമാണ്; ഞാൻ ബീം കറൻ്റ് ആണ്; q എന്നത് അയോൺ വഹിക്കുന്ന ചാർജാണ് (ഒറ്റ ചാർജ് 1.6×1019C ആണ്[1]); എസ് ആണ് ഇംപ്ലാൻ്റേഷൻ ഏരിയ.
സിലിക്കൺ വേഫർ നിർമ്മാണത്തിൽ അയോൺ ഇംപ്ലാൻ്റേഷൻ ഒരു പ്രധാന സാങ്കേതിക വിദ്യയായി മാറിയതിൻ്റെ ഒരു പ്രധാന കാരണം, സിലിക്കൺ വേഫറുകളിൽ ഒരേ അളവിലുള്ള മാലിന്യങ്ങൾ ആവർത്തിച്ച് സ്ഥാപിക്കാൻ ഇതിന് കഴിയും എന്നതാണ്. അയോണുകളുടെ പോസിറ്റീവ് ചാർജിൻ്റെ സഹായത്തോടെ ഇംപ്ലാൻ്റർ ഈ ലക്ഷ്യം കൈവരിക്കുന്നു. പോസിറ്റീവ് ഇപ്യുരിറ്റി അയോണുകൾ ഒരു അയോൺ ബീം ഉണ്ടാക്കുമ്പോൾ, അതിൻ്റെ ഫ്ലോ റേറ്റ് അയോൺ ബീം കറൻ്റ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു, ഇത് mA യിൽ അളക്കുന്നു. ഇടത്തരം, താഴ്ന്ന വൈദ്യുതധാരകളുടെ പരിധി 0.1 മുതൽ 10 mA വരെയാണ്, ഉയർന്ന വൈദ്യുതധാരകളുടെ പരിധി 10 മുതൽ 25 mA വരെയാണ്.
അയോൺ ബീം വൈദ്യുതധാരയുടെ അളവ് ഡോസ് നിർവചിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രധാന വേരിയബിളാണ്. വൈദ്യുത പ്രവാഹം വർദ്ധിക്കുകയാണെങ്കിൽ, ഓരോ യൂണിറ്റ് സമയത്തിനും ഇംപ്ലാൻ്റ് ചെയ്യുന്ന അശുദ്ധ ആറ്റങ്ങളുടെ എണ്ണവും വർദ്ധിക്കും. ഉയർന്ന വൈദ്യുതധാര സിലിക്കൺ വേഫർ വിളവ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് സഹായകമാണ് (ഒരു യൂണിറ്റ് ഉൽപ്പാദന സമയത്തിന് കൂടുതൽ അയോണുകൾ കുത്തിവയ്ക്കുന്നത്), എന്നാൽ ഇത് ഏകീകൃത പ്രശ്‌നങ്ങൾക്കും കാരണമാകുന്നു.
3. അയോൺ ഇംപ്ലാൻ്റേഷൻ ഉപകരണങ്ങൾ
3.1 അടിസ്ഥാന ഘടന
അയോൺ ഇംപ്ലാൻ്റേഷൻ ഉപകരണങ്ങളിൽ 7 അടിസ്ഥാന മൊഡ്യൂളുകൾ ഉൾപ്പെടുന്നു:
① അയോൺ ഉറവിടവും അബ്സോർബറും;
② മാസ് അനലൈസർ (അതായത് അനലിറ്റിക്കൽ മാഗ്നറ്റ്);
③ ആക്സിലറേറ്റർ ട്യൂബ്;
④ സ്കാനിംഗ് ഡിസ്ക്;
⑤ ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ന്യൂട്രലൈസേഷൻ സിസ്റ്റം;
⑥ പ്രോസസ്സ് ചേമ്പർ;
⑦ ഡോസ് നിയന്ത്രണ സംവിധാനം.
All മൊഡ്യൂളുകൾ വാക്വം സിസ്റ്റം സ്ഥാപിച്ച ഒരു വാക്വം പരിതസ്ഥിതിയിലാണ്. അയോൺ ഇംപ്ലാൻ്ററിൻ്റെ അടിസ്ഥാന ഘടനാപരമായ ഡയഗ്രം ചുവടെയുള്ള ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.
(1)അയോൺ ഉറവിടം:
സാധാരണയായി സക്ഷൻ ഇലക്ട്രോഡിൻ്റെ അതേ വാക്വം ചേമ്പറിൽ. വൈദ്യുത മണ്ഡലം നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനും ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നതിനും, കുത്തിവയ്ക്കാൻ കാത്തിരിക്കുന്ന മാലിന്യങ്ങൾ ഒരു അയോൺ അവസ്ഥയിലായിരിക്കണം. ഏറ്റവും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന B+, P+, As+ മുതലായവ അയോണൈസ് ചെയ്യുന്ന ആറ്റങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ തന്മാത്രകൾ വഴിയാണ് ലഭിക്കുന്നത്.
ഉപയോഗിക്കുന്ന അശുദ്ധി ഉറവിടങ്ങൾ BF3, PH3, AsH3 മുതലായവയാണ്, അവയുടെ ഘടനകൾ ചുവടെയുള്ള ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. ഫിലമെൻ്റ് പുറത്തുവിടുന്ന ഇലക്ട്രോണുകൾ വാതക ആറ്റങ്ങളുമായി കൂട്ടിയിടിച്ച് അയോണുകൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു. ഇലക്ട്രോണുകൾ സാധാരണയായി ഒരു ചൂടുള്ള ടങ്സ്റ്റൺ ഫിലമെൻ്റ് സ്രോതസ്സാണ് സൃഷ്ടിക്കുന്നത്. ഉദാഹരണത്തിന്, ബെർണേഴ്സ് അയോൺ സ്രോതസ്സ്, കാഥോഡ് ഫിലമെൻ്റ് ഒരു ഗ്യാസ് ഇൻലെറ്റ് ഉള്ള ഒരു ആർക്ക് ചേമ്പറിൽ ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്തിട്ടുണ്ട്. ആർക്ക് ചേമ്പറിൻ്റെ ആന്തരിക മതിൽ ആനോഡാണ്.
വാതക സ്രോതസ്സ് അവതരിപ്പിക്കുമ്പോൾ, ഒരു വലിയ വൈദ്യുതധാര ഫിലമെൻ്റിലൂടെ കടന്നുപോകുന്നു, കൂടാതെ പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡുകൾക്കിടയിൽ 100 V വോൾട്ടേജ് പ്രയോഗിക്കുന്നു, ഇത് ഫിലമെൻ്റിന് ചുറ്റും ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ഇലക്ട്രോണുകൾ സൃഷ്ടിക്കും. ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ഇലക്ട്രോണുകൾ ഉറവിട വാതക തന്മാത്രകളുമായി കൂട്ടിയിടിച്ചതിന് ശേഷമാണ് പോസിറ്റീവ് അയോണുകൾ ഉണ്ടാകുന്നത്.
അയോണൈസേഷൻ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും പ്ലാസ്മയെ സ്ഥിരപ്പെടുത്തുന്നതിനും ബാഹ്യ കാന്തം ഫിലമെൻ്റിന് സമാന്തരമായി ഒരു കാന്തികക്ഷേത്രം പ്രയോഗിക്കുന്നു. ആർക്ക് ചേമ്പറിൽ, ഫിലമെൻ്റുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ഉൽപാദനവും കാര്യക്ഷമതയും മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഇലക്ട്രോണുകളെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്ന നെഗറ്റീവ് ചാർജ്ജ് ചെയ്ത ഒരു റിഫ്ലക്ടർ ഉണ്ട്.
(2)ആഗിരണം:
അയോൺ സ്രോതസ്സിൻ്റെ ആർക്ക് ചേമ്പറിൽ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്ന പോസിറ്റീവ് അയോണുകൾ ശേഖരിക്കാനും അവയെ ഒരു അയോൺ ബീം രൂപപ്പെടുത്താനും ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു. ആർക്ക് ചേമ്പർ ആനോഡായതിനാലും കാഥോഡ് സക്ഷൻ ഇലക്ട്രോഡിൽ നെഗറ്റീവ് സമ്മർദ്ദം ചെലുത്തുന്നതിനാലും, ജനറേറ്റുചെയ്‌ത വൈദ്യുത മണ്ഡലം പോസിറ്റീവ് അയോണുകളെ നിയന്ത്രിക്കുകയും അവ സക്ഷൻ ഇലക്‌ട്രോഡിലേക്ക് നീങ്ങുകയും അയോൺ സ്ലിറ്റിൽ നിന്ന് പുറത്തെടുക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, ചുവടെയുള്ള ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നത്. . വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൻ്റെ ശക്തി കൂടുന്തോറും ത്വരിതഗതിക്ക് ശേഷം അയോണുകൾക്ക് ഗതികോർജ്ജം വർദ്ധിക്കും. പ്ലാസ്മയിലെ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ഇടപെടൽ തടയാൻ സക്ഷൻ ഇലക്ട്രോഡിൽ ഒരു സപ്രഷൻ വോൾട്ടേജും ഉണ്ട്. അതേ സമയം, സപ്രഷൻ ഇലക്ട്രോഡിന് അയോണുകളെ ഒരു അയോൺ ബീം ആയി രൂപപ്പെടുത്താനും അവയെ ഒരു സമാന്തര അയോൺ ബീം സ്ട്രീമിലേക്ക് ഫോക്കസ് ചെയ്യാനും കഴിയും, അങ്ങനെ അത് ഇംപ്ലാൻ്ററിലൂടെ കടന്നുപോകുന്നു.
(3)മാസ് അനലൈസർ:
അയോൺ ഉറവിടത്തിൽ നിന്ന് പല തരത്തിലുള്ള അയോണുകൾ ഉണ്ടാകാം. ആനോഡ് വോൾട്ടേജിൻ്റെ ത്വരിതഗതിയിൽ, അയോണുകൾ ഉയർന്ന വേഗതയിൽ നീങ്ങുന്നു. വ്യത്യസ്ത അയോണുകൾക്ക് വ്യത്യസ്ത ആറ്റോമിക് മാസ് യൂണിറ്റുകളും വ്യത്യസ്ത പിണ്ഡം-ചാർജ് അനുപാതങ്ങളുമുണ്ട്.
(4)ആക്സിലറേറ്റർ ട്യൂബ്:
ഉയർന്ന വേഗത ലഭിക്കുന്നതിന്, ഉയർന്ന ഊർജ്ജം ആവശ്യമാണ്. ആനോഡും മാസ് അനലൈസറും നൽകുന്ന വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിന് പുറമേ, ആക്സിലറേറ്റർ ട്യൂബിൽ നൽകിയിരിക്കുന്ന ഒരു വൈദ്യുത മണ്ഡലവും ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നതിന് ആവശ്യമാണ്. ആക്സിലറേറ്റർ ട്യൂബ് ഒരു ഡൈഇലക്ട്രിക് ഉപയോഗിച്ച് വേർതിരിച്ച ഇലക്ട്രോഡുകളുടെ ഒരു ശ്രേണി ഉൾക്കൊള്ളുന്നു, കൂടാതെ ഇലക്ട്രോഡുകളിലെ നെഗറ്റീവ് വോൾട്ടേജ് സീരീസ് കണക്ഷനിലൂടെ ക്രമത്തിൽ വർദ്ധിക്കുന്നു. മൊത്തം വോൾട്ടേജ് കൂടുന്തോറും അയോണുകൾക്ക് ലഭിക്കുന്ന വേഗത വർദ്ധിക്കും, അതായത്, വഹിക്കുന്ന ഊർജ്ജം വർദ്ധിക്കും. ഉയർന്ന ഊർജ്ജം സിലിക്കൺ വേഫറിലേക്ക് ആഴത്തിലുള്ള ജംഗ്ഷൻ രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് അശുദ്ധമായ അയോണുകൾ ആഴത്തിൽ കുത്തിവയ്ക്കാൻ അനുവദിക്കും, അതേസമയം താഴ്ന്ന ഊർജ്ജം ഒരു ആഴമില്ലാത്ത ജംഗ്ഷൻ ഉണ്ടാക്കാൻ ഉപയോഗിക്കും.
(5)ഡിസ്ക് സ്കാൻ ചെയ്യുന്നു
ഫോക്കസ് ചെയ്ത അയോൺ ബീം സാധാരണയായി വ്യാസത്തിൽ വളരെ ചെറുതാണ്. ഒരു മീഡിയം ബീം കറൻ്റ് ഇംപ്ലാൻ്ററിൻ്റെ ബീം സ്പോട്ട് വ്യാസം ഏകദേശം 1 സെൻ്റിമീറ്ററാണ്, ഒരു വലിയ ബീം കറൻ്റ് ഇംപ്ലാൻ്ററിൻ്റേത് ഏകദേശം 3 സെൻ്റിമീറ്ററാണ്. മുഴുവൻ സിലിക്കൺ വേഫറും സ്കാനിംഗ് വഴി മൂടിയിരിക്കണം. ഡോസ് ഇംപ്ലാൻ്റേഷൻ്റെ ആവർത്തനക്ഷമത സ്കാനിംഗ് വഴി നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നു. സാധാരണയായി, നാല് തരം ഇംപ്ലാൻ്റർ സ്കാനിംഗ് സംവിധാനങ്ങളുണ്ട്:
① ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് സ്കാനിംഗ്;
② മെക്കാനിക്കൽ സ്കാനിംഗ്;
③ ഹൈബ്രിഡ് സ്കാനിംഗ്;
④ സമാന്തര സ്കാനിംഗ്.
(6)സ്റ്റാറ്റിക് ഇലക്ട്രിസിറ്റി ന്യൂട്രലൈസേഷൻ സിസ്റ്റം:
ഇംപ്ലാൻ്റേഷൻ പ്രക്രിയയിൽ, അയോൺ ബീം സിലിക്കൺ വേഫറിൽ തട്ടുകയും മാസ്ക് പ്രതലത്തിൽ ചാർജ് ശേഖരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ചാർജ് ശേഖരണം അയോൺ ബീമിലെ ചാർജ് ബാലൻസ് മാറ്റുന്നു, ബീം സ്പോട്ട് വലുതും ഡോസ് വിതരണം അസമത്വവുമാക്കുന്നു. ഇത് ഉപരിതല ഓക്സൈഡ് പാളിയെ തകർക്കുകയും ഉപകരണത്തിൻ്റെ പരാജയത്തിന് കാരണമാവുകയും ചെയ്യും. ഇപ്പോൾ, സിലിക്കൺ വേഫറും അയോൺ ബീമും സാധാരണയായി പ്ലാസ്മ ഇലക്ട്രോൺ ഷവർ സിസ്റ്റം എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന സ്ഥിരതയുള്ള ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുള്ള പ്ലാസ്മ പരിതസ്ഥിതിയിൽ സ്ഥാപിക്കുന്നു, ഇതിന് സിലിക്കൺ വേഫറിൻ്റെ ചാർജ്ജിംഗ് നിയന്ത്രിക്കാനാകും. ഈ രീതി അയോൺ ബീം പാതയിലും സിലിക്കൺ വേഫറിന് സമീപവും സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന ഒരു ആർക്ക് ചേമ്പറിലെ പ്ലാസ്മയിൽ നിന്ന് (സാധാരണയായി ആർഗോൺ അല്ലെങ്കിൽ സെനോൺ) ഇലക്ട്രോണുകൾ വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്നു. പ്ലാസ്മ ഫിൽട്ടർ ചെയ്യപ്പെടുകയും പോസിറ്റീവ് ചാർജിനെ നിർവീര്യമാക്കാൻ ദ്വിതീയ ഇലക്ട്രോണുകൾക്ക് മാത്രമേ സിലിക്കൺ വേഫറിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ എത്താൻ കഴിയൂ.
(7)പ്രോസസ്സ് അറ:
സിലിക്കൺ വേഫറുകളിലേക്ക് അയോൺ ബീമുകൾ കുത്തിവയ്ക്കുന്നത് പ്രോസസ്സ് ചേമ്പറിൽ സംഭവിക്കുന്നു. ഒരു സ്കാനിംഗ് സിസ്റ്റം, സിലിക്കൺ വേഫറുകൾ ലോഡുചെയ്യുന്നതിനും അൺലോഡ് ചെയ്യുന്നതിനുമുള്ള വാക്വം ലോക്കുള്ള ടെർമിനൽ സ്റ്റേഷൻ, ഒരു സിലിക്കൺ വേഫർ ട്രാൻസ്ഫർ സിസ്റ്റം, ഒരു കമ്പ്യൂട്ടർ നിയന്ത്രണ സംവിധാനം എന്നിവയുൾപ്പെടെ പ്രോസസ് ചേമ്പർ ഇംപ്ലാൻ്ററിൻ്റെ ഒരു പ്രധാന ഭാഗമാണ്. കൂടാതെ, ഡോസുകൾ നിരീക്ഷിക്കുന്നതിനും ചാനൽ ഇഫക്റ്റുകൾ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനും ചില ഉപകരണങ്ങളുണ്ട്. മെക്കാനിക്കൽ സ്കാനിംഗ് ഉപയോഗിക്കുകയാണെങ്കിൽ, ടെർമിനൽ സ്റ്റേഷൻ താരതമ്യേന വലുതായിരിക്കും. ഒരു മൾട്ടി-സ്റ്റേജ് മെക്കാനിക്കൽ പമ്പ്, ഒരു ടർബോമോളിക്യുലാർ പമ്പ്, ഒരു കണ്ടൻസേഷൻ പമ്പ് എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് പ്രോസസ്സിന് ആവശ്യമായ താഴത്തെ മർദ്ദത്തിലേക്ക് പ്രോസസ്സ് ചേമ്പറിൻ്റെ വാക്വം പമ്പ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു, ഇത് സാധാരണയായി 1×10-6Torr അല്ലെങ്കിൽ അതിൽ കുറവായിരിക്കും.
(8)ഡോസ് നിയന്ത്രണ സംവിധാനം:
സിലിക്കൺ വേഫറിൽ എത്തുന്ന അയോൺ ബീം അളക്കുന്നതിലൂടെയാണ് അയോൺ ഇംപ്ലാൻ്ററിലെ തത്സമയ ഡോസ് നിരീക്ഷണം നടത്തുന്നത്. ഫാരഡെ കപ്പ് എന്ന സെൻസർ ഉപയോഗിച്ചാണ് അയോൺ ബീം കറൻ്റ് അളക്കുന്നത്. ഒരു ലളിതമായ ഫാരഡെ സിസ്റ്റത്തിൽ, അയോൺ ബീം പാതയിൽ കറൻ്റ് അളക്കുന്ന ഒരു കറൻ്റ് സെൻസർ ഉണ്ട്. എന്നിരുന്നാലും, അയോൺ ബീം സെൻസറുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുകയും ദ്വിതീയ ഇലക്ട്രോണുകൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നതിനാൽ ഇത് ഒരു പ്രശ്നം അവതരിപ്പിക്കുന്നു, അത് തെറ്റായ കറൻ്റ് റീഡിംഗിൽ കലാശിക്കും. ഒരു യഥാർത്ഥ ബീം കറൻ്റ് റീഡിംഗ് ലഭിക്കുന്നതിന് ഒരു ഫാരഡെ സിസ്റ്റത്തിന് ഇലക്ട്രിക് അല്ലെങ്കിൽ കാന്തിക മണ്ഡലങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് ദ്വിതീയ ഇലക്ട്രോണുകളെ അടിച്ചമർത്താൻ കഴിയും. ഫാരഡെ സിസ്റ്റം അളക്കുന്ന വൈദ്യുതധാര ഒരു ഇലക്ട്രോണിക് ഡോസ് കൺട്രോളറിലേക്ക് നൽകുന്നു, ഇത് ഒരു കറൻ്റ് അക്യുമുലേറ്ററായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു (അളന്ന ബീം കറൻ്റ് തുടർച്ചയായി ശേഖരിക്കുന്നു). മൊത്തം വൈദ്യുതധാരയെ അനുബന്ധ ഇംപ്ലാൻ്റേഷൻ സമയവുമായി ബന്ധപ്പെടുത്താനും ഒരു നിശ്ചിത ഡോസിന് ആവശ്യമായ സമയം കണക്കാക്കാനും കൺട്രോളർ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
3.2 കേടുപാടുകൾ പരിഹരിക്കുക
അയോൺ ഇംപ്ലാൻ്റേഷൻ ആറ്റങ്ങളെ ലാറ്റിസ് ഘടനയിൽ നിന്ന് പുറത്താക്കുകയും സിലിക്കൺ വേഫർ ലാറ്റിസിനെ നശിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യും. ഇംപ്ലാൻ്റ് ചെയ്ത ഡോസ് വലുതാണെങ്കിൽ, ഇംപ്ലാൻ്റ് ചെയ്ത പാളി രൂപരഹിതമാകും. കൂടാതെ, ഇംപ്ലാൻ്റ് ചെയ്ത അയോണുകൾ അടിസ്ഥാനപരമായി സിലിക്കണിൻ്റെ ലാറ്റിസ് പോയിൻ്റുകൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നില്ല, പക്ഷേ ലാറ്റിസ് വിടവ് സ്ഥാനങ്ങളിൽ തുടരുന്നു. ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള അനീലിംഗ് പ്രക്രിയയ്ക്ക് ശേഷം മാത്രമേ ഈ ഇൻ്റർസ്റ്റീഷ്യൽ മാലിന്യങ്ങൾ സജീവമാക്കാൻ കഴിയൂ.
ലാറ്റിസ് വൈകല്യങ്ങൾ പരിഹരിക്കാൻ അനീലിംഗ് ഇംപ്ലാൻ്റ് ചെയ്ത സിലിക്കൺ വേഫറിനെ ചൂടാക്കാൻ കഴിയും; ഇതിന് അശുദ്ധ ആറ്റങ്ങളെ ലാറ്റിസ് പോയിൻ്റുകളിലേക്ക് നീക്കാനും അവയെ സജീവമാക്കാനും കഴിയും. ലാറ്റിസ് വൈകല്യങ്ങൾ പരിഹരിക്കുന്നതിന് ആവശ്യമായ താപനില ഏകദേശം 500 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസും അശുദ്ധ ആറ്റങ്ങളെ സജീവമാക്കുന്നതിന് ആവശ്യമായ താപനില ഏകദേശം 950 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസും ആണ്. മാലിന്യങ്ങൾ സജീവമാക്കുന്നത് സമയവും താപനിലയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു: കൂടുതൽ സമയവും ഉയർന്ന താപനിലയും, കൂടുതൽ പൂർണ്ണമായി മാലിന്യങ്ങൾ സജീവമാക്കുന്നു. സിലിക്കൺ വേഫറുകൾ അനീലിംഗ് ചെയ്യുന്നതിന് രണ്ട് അടിസ്ഥാന രീതികളുണ്ട്:
① ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള ചൂള അനീലിംഗ്;
② റാപ്പിഡ് തെർമൽ അനീലിംഗ് (RTA).
ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള ഫർണസ് അനീലിംഗ്: ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള ഫർണസ് അനീലിംഗ് എന്നത് ഒരു പരമ്പരാഗത അനീലിംഗ് രീതിയാണ്, ഇത് ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള ചൂള ഉപയോഗിച്ച് സിലിക്കൺ വേഫറിനെ 800-1000℃ വരെ ചൂടാക്കി 30 മിനിറ്റ് സൂക്ഷിക്കുന്നു. ഈ താപനിലയിൽ, സിലിക്കൺ ആറ്റങ്ങൾ വീണ്ടും ലാറ്റിസ് സ്ഥാനത്തേക്ക് നീങ്ങുന്നു, കൂടാതെ അശുദ്ധമായ ആറ്റങ്ങൾക്ക് സിലിക്കൺ ആറ്റങ്ങളെ മാറ്റി ലാറ്റിസിലേക്ക് പ്രവേശിക്കാനും കഴിയും. എന്നിരുന്നാലും, അത്തരമൊരു താപനിലയിലും സമയത്തിലും ചൂട് ചികിത്സ മാലിന്യങ്ങളുടെ വ്യാപനത്തിലേക്ക് നയിക്കും, ഇത് ആധുനിക ഐസി നിർമ്മാണ വ്യവസായം കാണാൻ ആഗ്രഹിക്കാത്ത ഒന്നാണ്.
റാപ്പിഡ് തെർമൽ അനീലിംഗ്: റാപ്പിഡ് തെർമൽ അനീലിംഗ് (ആർടിഎ) സിലിക്കൺ വേഫറുകളെ വളരെ വേഗത്തിലുള്ള താപനില വർദ്ധനവും ടാർഗെറ്റ് താപനിലയിൽ (സാധാരണയായി 1000 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസ്) ഹ്രസ്വകാലവും കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നു. ഇംപ്ലാൻ്റ് ചെയ്ത സിലിക്കൺ വേഫറുകളുടെ അനീലിംഗ് സാധാരണയായി Ar അല്ലെങ്കിൽ N2 ഉള്ള ഒരു ദ്രുത തെർമൽ പ്രോസസറിലാണ് നടത്തുന്നത്. ദ്രുതഗതിയിലുള്ള താപനില വർദ്ധനവ് പ്രക്രിയയും ഹ്രസ്വകാലവും ലാറ്റിസ് വൈകല്യങ്ങൾ നന്നാക്കാനും മാലിന്യങ്ങൾ സജീവമാക്കാനും അശുദ്ധി വ്യാപനം തടയാനും ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യാൻ കഴിയും. ആർടിഎയ്ക്ക് താൽക്കാലിക മെച്ചപ്പെടുത്തിയ വ്യാപനം കുറയ്ക്കാനും കഴിയും, കൂടാതെ ആഴം കുറഞ്ഞ ജംഗ്ഷൻ ഇംപ്ലാൻ്റുകളിൽ ജംഗ്ഷൻ ഡെപ്ത് നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനുള്ള മികച്ച മാർഗമാണിത്.
—————————————————————————————————————————— ——————————-
സെമിസെറ നൽകാൻ കഴിയുംഗ്രാഫൈറ്റ് ഭാഗങ്ങൾ, മൃദുവായ/കർക്കശമായ അനുഭവം, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് ഭാഗങ്ങൾ, സിവിഡി സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് ഭാഗങ്ങൾ, ഒപ്പംSiC/TaC പൂശിയ ഭാഗങ്ങൾ30 ദിവസത്തിനുള്ളിൽ.
മുകളിലുള്ള അർദ്ധചാലക ഉൽപ്പന്നങ്ങളിൽ നിങ്ങൾക്ക് താൽപ്പര്യമുണ്ടെങ്കിൽ,ദയവായി ആദ്യം ഞങ്ങളെ ബന്ധപ്പെടാൻ മടിക്കരുത്.
ഫോൺ: +86-13373889683
WhatsAPP: +86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
പോസ്റ്റ് സമയം: ഓഗസ്റ്റ്-31-2024