ʻO ka mea nui o ka huahana: Hoʻomehana Laser no ka Semiconductor Wafer Annealing

He hana koʻikoʻi ka hoʻoheheʻe ʻana o ka wafer i ka hana semiconductor, e pili ana i ka hoʻoulu ʻana o ka dopant, ka hoʻihoʻi ʻana o ka lattice, a me ka hoʻokumu ʻana o ka ultra-shallow junction (USJ). ʻO ka hoʻoheheʻe ʻana o ka umu kuʻuna a me ka hana wela wikiwiki (RTP) e pilikia ana i nā kālā thermal kiʻekiʻe, ka hoʻolaha ʻana o ka dopant i kāohi pono ʻole ʻia, a me ka lawa ʻole o ke ʻano like, e hāʻawi ana iā lākou i kūpono ʻole no nā kikowaena ʻenehana holomua ma 7 nm, 5 nm, a ma ʻō aku—ʻoi aku hoʻi no nā hoʻolālā Gate-All-Around (GAA) a me ka hoʻomanaʻo flash 3D NAND. ʻO ka hoʻoheheʻe ʻana o ka wafer laser, me kāna irradiation ikehu kiʻekiʻe transient, ka pololei spatial micron-scale, a me ka hoʻolaha wela liʻiliʻi, ua puka mai ʻo ia ke kaʻina hana koʻikoʻi o ka hanauna e hiki mai ana no ka hoʻokō ʻana i kēia mau koi hana koi.

Kumumanaʻo Koʻikoʻi o ka Hoʻomehana Laser

Hōʻike ke poʻo hoʻomehana laser Wave Optics i kahi hoʻolālā optical ponoʻī e hāʻawi ana i nā kukuna laser ikehu kiʻekiʻe, like ka thermal no ka hoʻomālamalama pololei ʻana o nā ʻili wafer. Hāʻawi ka laser ʻōmaʻomaʻo i ka hoʻopili maikaʻi loa me nā mea silicon-based (me SiC), e hiki ai ke mālama wela kiʻekiʻe me ka ʻole o ka hōʻino ʻana i ka wafer. Hoʻomaʻalahi kēia i ka recrystallization o ka papa i hōʻino ʻia i ka ion-implanted a me ka hoʻāla ʻana o ka dopant maikaʻi. Ma hope mai, ʻo ka conductivity thermal kiʻekiʻe o ka substrate e hiki ai ke hoʻoluʻu wikiwiki loa, kahi e hoʻopaʻa ai i ka hale lattice a kāohi i ka diffusion dopant. Hoʻopuka maikaʻi kēia kaʻina hana i nā hui ultra-shallow me ka pono hoʻāla kiʻekiʻe a me kahi ʻaoʻao hui pali (brupt).

He mea koʻikoʻi ka hoʻomehana ʻana o ka Laser Heating Annealing no ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka hua hana Wafer

1. ʻAno like o ke kukuna: ʻOi aku ka like o ka ikehu o ke kiko kukuna pālahalaha ma mua o 95% (maʻamau), e hoʻopau ana i ka hoʻoheheʻe nui ʻana a i ʻole ka hoʻoheheʻe ʻana ma lalo o ka hoʻoheheʻe ʻana.
2. Paʻa Ikehu: ʻO ka loli mau o ka ikehu hoʻopuka ma lalo o 2%, e hōʻoiaʻiʻo ana i ka maikaʻi o ka wafer-to-wafer a me ke kūlike o ka batch-to-batch.
3. ʻO ke Kiʻi ʻIli Pololei: Loaʻa i nā ʻāpana optical nā waiwai PV/RMS me ka nanometer-scale me ka hoʻopilikia ʻana o ka wavefront i kāohi maikaʻi ʻia, e pale ana i ka hōʻino ʻana o kahi wela.
4. Ka Hohonu o ke Kūlou a me ke ʻAno o ke Kukui: ʻO ka hohonu o ke kiko i hoʻopilikino ʻia i hui pū ʻia me ka homogenization hoʻohui kukui e kākoʻo ana i ka scan piha ʻana o nā wafers anawaena nui.
5. Hoʻohālikelike ʻana i ka lōʻihi o ka nalu: Hoʻonohonoho pono ʻia no nā wavebands omo kiʻekiʻe o ka silicon a me nā semiconductors hanauna ʻekolu (e laʻa, SiC, GaN) e hoʻonui i ka pono o ka hoʻohana ʻana i ka ikehu.

ʻEkolu mau pono koʻikoʻi ma mua o ka Annealing maʻamau

1. Hoʻopau maikaʻi loa i ka hoʻolaha ʻana o ka dopant - Ua kaupalena ʻia ka hoʻolaha wela i ka pae nanosecond-a-millisecond me ka hoʻolaha dopant kokoke-zero, kahi hiki ke loaʻa ʻole e ka umu annealing a i ʻole RTP.

2. Hoʻemi haʻahaʻa o ka hoʻolālā wela a me ka hōʻino liʻiliʻi o ka hāmeʻa-ʻO ka ʻili wafer wale nō ka mea e ʻike i nā mahana kiʻekiʻe, ʻaʻole e hopena i ka hoʻololi wela o ke substrate a i ʻole nā ​​​​​​hale hana a ʻaʻohe hōʻino interfacial.

3. Hoʻopili ʻana i kahi koho pololei - Kākoʻo nā kiko kukuna micron-scale i hiki ke hoʻololi ʻia i ka annealing kūloko no ka hoʻohui ʻana o 3D a me nā polokalamu i hoʻohui ʻia me nā ʻano like ʻole.

Nā hiʻohiʻona noi

ʻO nā noi e komo pū me ka hoʻāla ʻana o ke kumu/hoʻokahe, ka hoʻoponopono ʻana i ke kahawai, a me ka hoʻopili ʻana ohmic no ka logic holomua (GAA/CFET), DRAM/3D NAND, nā mea mana SiC/GaN, SOI, a me nā mea micro/nano. Hāʻawi ka hoʻopili ʻana o ka laser i nā hoʻomaikaʻi like ʻana i ka hua a me ka hana o ka mea hana.

Hoʻololi ka annealing laser i ka hana wafer mai ka annealing honua (blanket) i ka annealing kūloko pololei. Kākoʻo kāna ʻenehana optical ikaika i ka hoʻomau ʻana o ka scaling a me nā holomua hana o nā node semiconductor holomua.

Palapala Kikoʻī Huahana