ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸಾಧನ ತಯಾರಿಕೆಯ ಬಗ್ಗೆ ವಿಷಯಗಳು (ಭಾಗ 2)

ಅಯಾನು ಅಳವಡಿಕೆಯು ಅವುಗಳ ವಿದ್ಯುತ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಲು ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರಮಾಣದ ಮತ್ತು ಕಲ್ಮಶಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುವ ಒಂದು ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಕಲ್ಮಶಗಳ ಪ್ರಮಾಣ ಮತ್ತು ವಿತರಣೆಯನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದು.

ಭಾಗ 1

ಅಯಾನ್ ಇಂಪ್ಲಾಂಟೇಶನ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಏಕೆ ಬಳಸಬೇಕು

ಪವರ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಸಾಧನಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ, ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕವಾದ P/N ಪ್ರದೇಶ ಡೋಪಿಂಗ್ಸಿಲಿಕಾನ್ ಬಿಲ್ಲೆಗಳುಪ್ರಸರಣದಿಂದ ಸಾಧಿಸಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅಶುದ್ಧತೆಯ ಪರಮಾಣುಗಳ ಪ್ರಸರಣ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಚಿತ್ರ 1 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಪ್ರಸರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ಆಯ್ದ ಡೋಪಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಸಾಧಿಸುವುದು ಅವಾಸ್ತವಿಕವಾಗಿದೆ. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಅಯಾನು ಅಳವಡಿಕೆಯ ತಾಪಮಾನದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು ಪ್ರಸರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ, ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ಮತ್ತು ನಿಖರವಾದ ಡೋಪಿಂಗ್ ವಿತರಣೆಯು ಮಾಡಬಹುದು ರಚನೆಯಾಗುತ್ತದೆ.

ಚಿತ್ರ 1 ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಸರಣ ಮತ್ತು ಅಯಾನ್ ಇಂಪ್ಲಾಂಟೇಶನ್ ಡೋಪಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳ ಹೋಲಿಕೆ

ಭಾಗ 2

ಸಾಧಿಸುವುದು ಹೇಗೆಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ಅಯಾನು ಅಳವಡಿಕೆ

ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಉನ್ನತ-ಶಕ್ತಿಯ ಅಯಾನು ಅಳವಡಿಕೆ ಉಪಕರಣವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಚಿತ್ರ 2 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಅಯಾನು ಮೂಲ, ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ, ಮಹತ್ವಾಕಾಂಕ್ಷೆ ಘಟಕಗಳು, ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ಆಯಸ್ಕಾಂತಗಳು, ಅಯಾನು ಕಿರಣಗಳು, ವೇಗವರ್ಧಕ ಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳು, ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಕೋಣೆಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಡಿಸ್ಕ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ.

ಚಿತ್ರ 2 ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಹೈ-ಎನರ್ಜಿ ಅಯಾನ್ ಇಂಪ್ಲಾಂಟೇಶನ್ ಉಪಕರಣದ ಸ್ಕೀಮ್ಯಾಟಿಕ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರ

(ಮೂಲ: "ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಮ್ಯಾನುಫ್ಯಾಕ್ಚರಿಂಗ್ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿ")

SiC ಅಯಾನು ಅಳವಡಿಕೆಯನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಅಯಾನು ಬಾಂಬ್ ಸ್ಫೋಟದಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಸ್ಫಟಿಕ ಲ್ಯಾಟಿಸ್‌ಗೆ ಹಾನಿಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಫಾರ್4H-SiC ವೇಫರ್‌ಗಳು, N- ಮಾದರಿಯ ಪ್ರದೇಶಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಾರಜನಕ ಮತ್ತು ರಂಜಕ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಅಳವಡಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನೆಪಿ-ಟೈಪ್ಪ್ರದೇಶಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳು ಮತ್ತು ಬೋರಾನ್ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಅಳವಡಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಕೋಷ್ಟಕ 1. SiC ಸಾಧನ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಆಯ್ದ ಡೋಪಿಂಗ್‌ನ ಉದಾಹರಣೆ
(ಮೂಲ: ಕಿಮೊಟೊ, ಕೂಪರ್, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಮೂಲಭೂತ ಅಂಶಗಳು: ಬೆಳವಣಿಗೆ, ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು, ಸಾಧನಗಳು ಮತ್ತು ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳು)

ಚಿತ್ರ 3 ಬಹು-ಹಂತದ ಶಕ್ತಿಯ ಅಯಾನು ಅಳವಡಿಕೆ ಮತ್ತು ವೇಫರ್ ಮೇಲ್ಮೈ ಡೋಪಿಂಗ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ವಿತರಣೆಯ ಹೋಲಿಕೆ

(ಮೂಲ: ಜಿ.ಲುಲ್ಲಿ, ಅಯಾನ್ ಇಂಪ್ಲಾಂಟೇಶನ್ ಪರಿಚಯ)

ಅಯಾನು ಅಳವಡಿಕೆ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಏಕರೂಪದ ಡೋಪಿಂಗ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು, ಇಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಹು-ಹಂತದ ಅಯಾನು ಅಳವಡಿಕೆಯನ್ನು ಇಂಪ್ಲಾಂಟೇಶನ್ ಪ್ರದೇಶದ ಒಟ್ಟಾರೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸಲು ಬಳಸುತ್ತಾರೆ (ಚಿತ್ರ 3 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ); ನಿಜವಾದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ಅಯಾನು ಇಂಪ್ಲಾಂಟರ್‌ನ ಇಂಪ್ಲಾಂಟೇಶನ್ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಇಂಪ್ಲಾಂಟೇಶನ್ ಡೋಸ್ ಅನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಅಯಾನ್ ಇಂಪ್ಲಾಂಟೇಶನ್ ಪ್ರದೇಶದ ಡೋಪಿಂಗ್ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಡೋಪಿಂಗ್ ಆಳವನ್ನು ಚಿತ್ರ 4. (ಎ) ಮತ್ತು (ಬಿ) ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದು; ಚಿತ್ರ 4. (c) ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ವೇಫರ್ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಅನೇಕ ಬಾರಿ ಸ್ಕ್ಯಾನ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಅಯಾನ್ ಇಂಪ್ಲಾಂಟರ್ ವೇಫರ್ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಏಕರೂಪದ ಅಯಾನು ಅಳವಡಿಕೆಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ.

(ಸಿ) ಅಯಾನು ಅಳವಡಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅಯಾನು ಇಂಪ್ಲಾಂಟರ್‌ನ ಚಲನೆಯ ಪಥ
ಚಿತ್ರ 4 ಅಯಾನು ಅಳವಡಿಕೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ಅಯಾನು ಅಳವಡಿಕೆ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಡೋಸ್ ಅನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸುವ ಮೂಲಕ ಅಶುದ್ಧತೆಯ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಆಳವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ

III

ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಅಯಾನ್ ಅಳವಡಿಕೆಗಾಗಿ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಅನೆಲಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ

ಏಕಾಗ್ರತೆ, ವಿತರಣಾ ಪ್ರದೇಶ, ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ದರ, ದೇಹದಲ್ಲಿನ ದೋಷಗಳು ಮತ್ತು ಅಯಾನು ಅಳವಡಿಕೆಯ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಅಯಾನು ಅಳವಡಿಕೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮುಖ್ಯ ನಿಯತಾಂಕಗಳಾಗಿವೆ. ಇಂಪ್ಲಾಂಟೇಶನ್ ಡೋಸ್, ಶಕ್ತಿ, ವಸ್ತುವಿನ ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನ, ಇಂಪ್ಲಾಂಟೇಶನ್ ತಾಪಮಾನ, ಅನೆಲಿಂಗ್ ತಾಪಮಾನ, ಅನೆಲಿಂಗ್ ಸಮಯ, ಪರಿಸರ, ಇತ್ಯಾದಿ ಸೇರಿದಂತೆ ಈ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ಹಲವು ಅಂಶಗಳಿವೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅಯಾನು ಅಳವಡಿಕೆ ಡೋಪಿಂಗ್‌ಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ, ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಅಯಾನೀಕರಿಸುವುದು ಇನ್ನೂ ಕಷ್ಟ. ಅಯಾನ್ ಇಂಪ್ಲಾಂಟೇಶನ್ ಡೋಪಿಂಗ್ ನಂತರ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ನ ಕಲ್ಮಶಗಳು. 4H-SiC ನ ತಟಸ್ಥ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿನ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಸ್ವೀಕಾರಕ ಅಯಾನೀಕರಣ ದರವನ್ನು ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿ ತೆಗೆದುಕೊಂಡರೆ, 1×1017cm-3 ಡೋಪಿಂಗ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯಲ್ಲಿ, ಸ್ವೀಕರಿಸುವ ಅಯಾನೀಕರಣದ ದರವು ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ಕೇವಲ 15% ಆಗಿದೆ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ನ ಅಯಾನೀಕರಣ ದರವು ಸರಿಸುಮಾರು 100%). ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ದರ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ದೋಷಗಳ ಗುರಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು, ಅಯಾನು ಅಳವಡಿಕೆಯ ನಂತರ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಅನೆಲಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಅಳವಡಿಸುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಅಸ್ಫಾಟಿಕ ದೋಷಗಳನ್ನು ಮರುಸ್ಫಟಿಕೀಕರಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಅಳವಡಿಸಲಾದ ಪರಮಾಣುಗಳು ಬದಲಿ ಸೈಟ್‌ಗೆ ಪ್ರವೇಶಿಸಿ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಚಿತ್ರ 5 ರಲ್ಲಿ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಅನೆಲಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದ ಬಗ್ಗೆ ಜನರ ತಿಳುವಳಿಕೆ ಇನ್ನೂ ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ. ಅನೆಲಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ನಿಯಂತ್ರಣ ಮತ್ತು ಆಳವಾದ ತಿಳುವಳಿಕೆಯು ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ಅಯಾನು ಅಳವಡಿಕೆಯ ಸಂಶೋಧನಾ ಕೇಂದ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ.

ಚಿತ್ರ 5 ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಅಯಾನು ಅಳವಡಿಕೆ ಪ್ರದೇಶದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣು ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಬದಲಾವಣೆಯ ಸ್ಕೀಮ್ಯಾಟಿಕ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರವು ಅಯಾನ್ ಇಂಪ್ಲಾಂಟೇಶನ್ ಅನೆಲಿಂಗ್ ಮೊದಲು ಮತ್ತು ನಂತರ, ಅಲ್ಲಿ ವಿ._siಸಿಲಿಕಾನ್ ಖಾಲಿ ಹುದ್ದೆಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ, ವಿ_Cಕಾರ್ಬನ್ ಖಾಲಿ ಹುದ್ದೆಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ, ಸಿ_iಕಾರ್ಬನ್ ತುಂಬುವ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು Si_iಸಿಲಿಕಾನ್ ತುಂಬುವ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ

ಅಯಾನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವಿಕೆ ಅನೆಲಿಂಗ್ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಫರ್ನೇಸ್ ಅನೆಲಿಂಗ್, ಕ್ಷಿಪ್ರ ಅನೆಲಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಲೇಸರ್ ಅನೆಲಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. SiC ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ Si ಪರಮಾಣುಗಳ ಉತ್ಪತನದಿಂದಾಗಿ, ಅನೆಲಿಂಗ್ ತಾಪಮಾನವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 1800℃ ಮೀರುವುದಿಲ್ಲ; ಅನೆಲಿಂಗ್ ವಾತಾವರಣವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಜಡ ಅನಿಲ ಅಥವಾ ನಿರ್ವಾತದಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಿಭಿನ್ನ ಅಯಾನುಗಳು SiC ನಲ್ಲಿ ವಿಭಿನ್ನ ದೋಷ ಕೇಂದ್ರಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ವಿಭಿನ್ನ ಅನೆಲಿಂಗ್ ತಾಪಮಾನಗಳ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಫಲಿತಾಂಶಗಳಿಂದ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಅನೆಲಿಂಗ್ ತಾಪಮಾನ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ದರ (ಚಿತ್ರ 6 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ) ಎಂದು ತೀರ್ಮಾನಿಸಬಹುದು.

ಚಿತ್ರ 6 SiC ನಲ್ಲಿ ಸಾರಜನಕ ಅಥವಾ ಫಾಸ್ಫರಸ್ ಅಳವಡಿಕೆಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯ ದರದ ಮೇಲೆ ಅನೆಲಿಂಗ್ ತಾಪಮಾನದ ಪರಿಣಾಮ (ಕೊಠಡಿ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ)
(ಒಟ್ಟು ಇಂಪ್ಲಾಂಟೇಶನ್ ಡೋಸ್ 1×1014cm-2)

(ಮೂಲ: ಕಿಮೊಟೊ, ಕೂಪರ್, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಮೂಲಭೂತ ಅಂಶಗಳು: ಬೆಳವಣಿಗೆ, ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು, ಸಾಧನಗಳು ಮತ್ತು ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳು)

SiC ಅಯಾನು ಅಳವಡಿಕೆಯ ನಂತರ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಅನೆಲಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು 1600℃~1700℃ ನಲ್ಲಿ Ar ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ SiC ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಮರುಸ್ಫಟಿಕೀಕರಿಸಲು ಮತ್ತು ಡೋಪಾಂಟ್ ಅನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲು ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಡೋಪ್ಡ್ ಪ್ರದೇಶದ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ; ಅನೆಲಿಂಗ್ ಮಾಡುವ ಮೊದಲು, ಚಿತ್ರ 7 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, Si ನಿರ್ಜಲೀಕರಣ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈ ಪರಮಾಣು ವಲಸೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಮೇಲ್ಮೈ ಅವನತಿಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಮೇಲ್ಮೈ ರಕ್ಷಣೆಗಾಗಿ ವೇಫರ್ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಬನ್ ಫಿಲ್ಮ್‌ನ ಪದರವನ್ನು ಲೇಪಿಸಬಹುದು; ಅನೆಲಿಂಗ್ ನಂತರ, ಕಾರ್ಬನ್ ಫಿಲ್ಮ್ ಅನ್ನು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಅಥವಾ ಸವೆತದಿಂದ ತೆಗೆದುಹಾಕಬಹುದು.

ಚಿತ್ರ 7 4H-SiC ವೇಫರ್‌ಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ಒರಟುತನದ ಹೋಲಿಕೆ 1800℃ ಅನೆಲಿಂಗ್ ತಾಪಮಾನದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಬನ್ ಫಿಲ್ಮ್ ರಕ್ಷಣೆಯೊಂದಿಗೆ ಅಥವಾ ಇಲ್ಲದೆ
(ಮೂಲ: ಕಿಮೊಟೊ, ಕೂಪರ್, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಮೂಲಭೂತ ಅಂಶಗಳು: ಬೆಳವಣಿಗೆ, ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು, ಸಾಧನಗಳು ಮತ್ತು ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳು)

IV

SiC ಅಯಾನ್ ಇಂಪ್ಲಾಂಟೇಶನ್ ಮತ್ತು ಆಕ್ಟಿವೇಶನ್ ಅನೆಲಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಪ್ರಭಾವ

ಅಯಾನು ಅಳವಡಿಕೆ ಮತ್ತು ನಂತರದ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವಿಕೆ ಅನೆಲಿಂಗ್ ಅನಿವಾರ್ಯವಾಗಿ ಸಾಧನದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ದೋಷಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ: ಸಂಕೀರ್ಣ ಬಿಂದು ದೋಷಗಳು, ಪೇರಿಸುವ ದೋಷಗಳು (ಚಿತ್ರ 8 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ), ಹೊಸ ಡಿಸ್ಲೊಕೇಶನ್‌ಗಳು, ಆಳವಿಲ್ಲದ ಅಥವಾ ಆಳವಾದ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟದ ದೋಷಗಳು, ತಳದ ಸಮತಲದ ಡಿಸ್ಲೊಕೇಶನ್ ಲೂಪ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಡಿಸ್ಲೊಕೇಶನ್‌ಗಳ ಚಲನೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಅಯಾನು ಬಾಂಬ್ ಸ್ಫೋಟ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು SiC ವೇಫರ್‌ಗೆ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆಯಾದ್ದರಿಂದ, ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ-ಶಕ್ತಿಯ ಅಯಾನು ಅಳವಡಿಕೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ವೇಫರ್ ವಾರ್‌ಪೇಜ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಸಮಸ್ಯೆಗಳು SiC ಅಯಾನ್ ಅಳವಡಿಕೆ ಮತ್ತು ಅನೆಲಿಂಗ್‌ನ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ತುರ್ತಾಗಿ ಆಪ್ಟಿಮೈಸ್ ಮಾಡಬೇಕಾದ ಮತ್ತು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಬೇಕಾದ ದಿಕ್ಕುಗಳಾಗಿವೆ.

ಚಿತ್ರ 8 ಸಾಮಾನ್ಯ 4H-SiC ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಮತ್ತು ವಿಭಿನ್ನ ಪೇರಿಸುವ ದೋಷಗಳ ನಡುವಿನ ಹೋಲಿಕೆಯ ಸ್ಕೀಮ್ಯಾಟಿಕ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರ

(ಮೂಲ: Nicolὸ Piluso 4H-SiC ದೋಷಗಳು)

V.

ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಅಯಾನು ಅಳವಡಿಕೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಸುಧಾರಣೆ

(1) ಚಿತ್ರ 9. (a) ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಪದರದ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಅಯಾನು ಅಳವಡಿಸುವಿಕೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಇಂಪ್ಲಾಂಟೇಶನ್ ಹಾನಿಯ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಅಯಾನು ಅಳವಡಿಕೆ ಪ್ರದೇಶದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ತೆಳುವಾದ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಫಿಲ್ಮ್ ಅನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ. .

(2) ಅಯಾನು ಅಳವಡಿಕೆ ಸಾಧನದಲ್ಲಿನ ಗುರಿ ಡಿಸ್ಕ್‌ನ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಿ, ಇದರಿಂದ ವೇಫರ್ ಮತ್ತು ಟಾರ್ಗೆಟ್ ಡಿಸ್ಕ್ ಹೆಚ್ಚು ನಿಕಟವಾಗಿ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ವೇಫರ್‌ಗೆ ಟಾರ್ಗೆಟ್ ಡಿಸ್ಕ್‌ನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ ಉತ್ತಮವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಉಪಕರಣವು ವೇಫರ್‌ನ ಹಿಂಭಾಗವನ್ನು ಬಿಸಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಹೆಚ್ಚು ಏಕರೂಪವಾಗಿ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ವೇಫರ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ-ಶಕ್ತಿಯ ಅಯಾನು ಅಳವಡಿಕೆಯ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ. ಚಿತ್ರ 9. (ಬಿ).

(3) ಅಧಿಕ-ತಾಪಮಾನದ ಅನೆಲಿಂಗ್ ಉಪಕರಣದ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ತಾಪಮಾನ ಏರಿಕೆ ದರ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನ ಏಕರೂಪತೆಯನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸಿ.

ಚಿತ್ರ 9 ಅಯಾನು ಅಳವಡಿಕೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವ ವಿಧಾನಗಳು