Hem parlat recentment d’implantació d’ions, per exemple:
Per què la implantació d’ions?
Per què us heu de desviar d’un determinat angle quan injecteu ions?
Tanmateix, la implementació d’aquesta tecnologia provoca inevitablement danys a l’estructura de cristalls de les hòsties de silici. Aquest dany prové de col·lisions a nivell atòmic desencadenades per ions d’alta energia que penetren en la gelosia de silici. Quan els ions d’alta energia bombardegen materials de silici, la seva enorme energia cinètica pertorba la disposició atòmica original, donant lloc a la distorsió de la gelosia, la formació de vacants i l’acumulació d’àtoms intersticials.
Abans
Aquests micro defectes no només formaran el centre compost per reduir la mobilitat del transportista, sinó que també poden provocar la distorsió de l'estructura de la banda local, que afectarà greument el rendiment elèctric del dispositiu.
Per tal d’eliminar els efectes negatius de la implantació d’ions, el recuit tèrmic és un pas clau per reparar els danys de la gelosia. Si col·loqueu hòsties de silici amb impureses implantades en un entorn de temperatura específic per al tractament tèrmic, els àtoms de gelosia es poden reordenar i restaurar a una estructura ordenada.
En aquest procés, els àtoms de la impuresa migren des de la posició inicial del buit al lloc de substitució de gelosia, per tal de restaurar la integritat de la gelosia i adonar -se de l’activació elèctrica de les impureses.
Abans
El recuit tèrmic convencional es realitza generalment en un rang de temperatura de 600-1000 graus. L’entorn d’alta temperatura proporciona energia suficient per a la difusió atòmica, però el tractament tèrmic de llarg temps pot provocar una difusió excessiva d’impureses i canviar el perfil de distribució de dopatge pre-dissenyat.
Aquest desavantatge és especialment destacat en el procés de nanoescala fina, on la difusió tèrmica de les impureses pot trencar fàcilment el límit de mida del disseny i provocar desviació del rendiment del transistor.
Per tal de trencar les limitacions del procés de recuit tradicional, ha sorgit la tecnologia de recuit ràpid (RTA). Aquesta tecnologia utilitza una font de calor d’alta densitat d’energia per aconseguir una calefacció ràpida i un tractament de temps curt, com ara recuit de làser de pols, recuit de feixos d’electrons i recobriment de làmpada de xenó.
