Falamos recentemente sobre implantação de íons, por exemplo:

Porquê implantação de íons?

Porque é que tens de desviar de um certo ângulo quando injetas íons?

No entanto, a aplicação desta tecnologia provoca inevitavelmente danos à estrutura cristalina das wafers de silício.Este dano é originado por colisões a nível atómico desencadeadas por iões de alta energia que penetram na rede de silício.Quando iões de alta energia bombardeiam materiais de silício, a sua enorme energia cinética perturba a disposição atómica original, levando à distorção da rede, formação de vaga,e a acumulação de átomos intersticiais.

Antes e depois

Estes micro defeitos não só formarão o centro do composto para reduzir a mobilidade do portador, mas também podem causar a distorção da estrutura da banda local,que afecte seriamente o desempenho elétrico do dispositivo.

A fim de eliminar os efeitos negativos da implantação de íons, o recozimento térmico é um passo-chave na reparação de danos da rede.Colocando placas de silício com impurezas implantadas num ambiente de temperatura específica para tratamento térmico, os átomos da rede podem ser reorganizados e restaurados a uma estrutura ordenada.

Neste processo, os átomos de impurezas migram da posição inicial de lacuna para o local de substituição da rede,para restaurar a integridade da rede e realizar a ativação elétrica de impurezas.

Antes e depois

O recozimento térmico convencional é geralmente efectuado na gama de temperaturas de 600 a 1000 °C. O ambiente de alta temperatura fornece energia suficiente para a difusão atómica,Mas um tratamento térmico prolongado pode conduzir a uma difusão excessiva de impurezas e alterar o perfil de distribuição de dopagem pré-projetado..

Esta desvantagem é particularmente proeminente no processo de nanoescala fina,onde a difusão térmica de impurezas pode facilmente ultrapassar o limite de tamanho de projeto e causar desvio no desempenho do transistor.

A fim de romper as limitações do processo de recozimento tradicional, surgiu a tecnologia de recozimento rápido (RTA).Esta tecnologia utiliza fonte de calor de alta densidade de energia para alcançar aquecimento rápido e curto tempo de tratamento, incluindo o recozimento por laser de pulso, o recozimento por feixe de elétrons e o recozimento por flash de lâmpada de xenon.