1. Prezentare generală a tehnologiei de recoacere cu laser
Temperatură ridicată și eficiență ridicată: Laserele pot încălzi materialele la temperaturi ridicate de sute până la mii de grade Celsius într-un timp foarte scurt (de obicei la nivel de nanosecunde).
Control precis: fasciculul laser poate fi poziționat cu precizie pentru a efectua un tratament termic local, evitând daunele termice și problemele de stres cauzate de încălzirea pe suprafețe mari.
Răcire rapidă: Deoarece timpul de încălzire al recoacerii cu laser este extrem de scurt, materialul se răcește rapid după terminarea acțiunii laserului, ceea ce poate preveni eficient difuzia termică și efectele inutile de difuzie.
2. Aplicații de recoacere cu laser
2.1 Activarea dopajului În fabricarea semiconductoarelor, implantarea ionică este o metodă comună de dopaj utilizată pentru a introduce atomi de impurități (cum ar fi fosfor, bor etc.) pentru a ajusta conductibilitatea semiconductorilor. Prin recoacere cu laser, atomii de impurități implantați pot fi activați rapid pentru a intra în poziția rețelei și pentru a îmbunătăți activitatea electrică. În comparație cu metodele tradiționale de recoacere, recoacere cu laser poate obține o eficiență mai mare de activare a impurităților și poate reduce difuzia impurităților.
2.2 Reducerea defectelor rețelei Implantarea ionică și alte etape ale procesului vor produce un număr mare de defecte rețelei în plachetă, cum ar fi dislocații, locuri libere și atomi interstițiali. Recoacere cu laser poate promova migrarea și resetarea acestor defecte prin încălzire și răcire rapidă, poate reduce foarte mult densitatea defectelor din material și poate îmbunătăți calitatea cristalului.
2.3 Eliberarea tensiunilor Mai multe etape ale procesului în fabricarea plachetelor vor introduce solicitări mecanice, care pot cauza deformarea sau ruperea plachetei. Recoacere cu laser poate elibera și redistribui eficient aceste tensiuni prin încălzire locală precisă pentru a asigura integritatea structurală și stabilitatea plachetei.
2.4 Modificarea suprafeței Recoacere cu laser poate fi folosită și pentru modificarea suprafeței. De exemplu, în tratarea interfeței structurilor multistrat, recoacerea cu laser poate îmbunătăți calitatea interfeței, poate reduce rugozitatea interfeței și poate îmbunătăți performanța și fiabilitatea generală a dispozitivului.
3. Avantajele recoacerii cu laser
Precizie ridicată: fasciculul laser poate controla cu precizie zona de încălzire pentru a obține un tratament termic local și pentru a evita daunele termice cauzate de tratamentul pe suprafețe mari.
Procesare rapidă: Procesul de încălzire și răcire al recoacerii cu laser este foarte rapid, de obicei finalizat în nanosecunde, ceea ce îmbunătățește foarte mult eficiența producției.
Reduceți daunele termice: Datorită caracteristicilor de încălzire locală ale recoacerii cu laser, stresul termic și daunele termice cauzate de încălzirea pe suprafețe mari sunt reduse.
Îmbunătățirea performanței dispozitivului: tehnologia de recoacere cu laser poate îmbunătăți semnificativ performanța electrică și fiabilitatea dispozitivelor semiconductoare.
4. Provocări și evoluții ale recoacerii cu laser
Deși recoacerea cu laser are multe avantaje, se confruntă totuși cu unele provocări în aplicații practice, cum ar fi:
Costul ridicat al echipamentului: costul ridicat al echipamentului de recoacere cu laser limitează popularitatea acestuia în producția la scară largă.
Controlul procesului complex: Controlul parametrilor procesului de recoacere cu laser este relativ complex și necesită o operare și o monitorizare precisă.
Problemă de uniformitate: atunci când procesați napolitane cu suprafețe mari, modul de asigurare a uniformității încălzirii este încă o problemă tehnică.
Odată cu progresul continuu al tehnologiei semiconductoare, tehnologia de recoacere cu laser este, de asemenea, optimizată și inovată în mod continuu pentru a răspunde mai bine nevoilor de producție de înaltă performanță și fiabilitate ridicată.
Fiind o tehnologie de tratament termic de înaltă precizie și eficientă, recoacerea cu laser are o valoare importantă de aplicare în fabricarea de napolitane. Poate nu numai să activeze rapid dopanții, să repare defectele rețelei și să elibereze stresul, ci și să efectueze modificarea suprafeței și să îmbunătățească calitatea interfeței. În ciuda anumitor provocări, tehnologia de recoacere cu laser are perspective largi de dezvoltare și va juca cu siguranță un rol mai important în viitoarea producție de semiconductori.
