Иондық имплантация және диффузия процесі

Иондық имплантация жартылай өткізгішті қоспалау әдісі және жартылай өткізгіш өндірісіндегі негізгі процестердің бірі болып табылады.

Неліктен допинг?

Таза кремний/ішкі кремнийдің ішінде бос тасымалдаушылар (электрондар немесе тесіктер) жоқ және өткізгіштігі нашар. Жартылай өткізгіш технологияда допинг кремнийдің электрлік қасиеттерін өзгерту үшін меншікті кремнийге қоспа атомдарының өте аз мөлшерін әдейі қосып, оны өткізгіш етеді және осылайша әртүрлі жартылай өткізгіш құрылғыларды өндіру үшін қолдануға қабілетті етеді. Допинг n-типті допинг немесе p-типті допинг болуы мүмкін. n-типті қоспалау: кремнийге бес валентті элементтерді (мысалы, фосфор, мышьяк және т.б.) қоспалау арқылы қол жеткізіледі; p-типті қоспалау: үш валентті элементтерді (мысалы, бор, алюминий және т.б.) кремнийге қоспалау арқылы қол жеткізіледі. Допинг әдістеріне әдетте термиялық диффузия және иондық имплантация жатады.

Жылулық диффузия әдісі

Термиялық диффузия - қыздыру арқылы қоспа элементтерін кремнийге көшіру. Бұл заттың миграциясы жоғары концентрациялы қоспалы газдың төмен концентрациялы кремний субстратына қарай өтуінен туындайды, ал оның миграция режимі концентрациялар айырмашылығымен, температурамен және диффузия коэффициентімен анықталады. Оның қоспалау принципі жоғары температурада кремний пластинкасындағы атомдар мен қоспа көзіндегі атомдар қозғалу үшін жеткілікті энергия алады. Қоспа көзінің атомдары алдымен кремний пластинкасының бетіне адсорбцияланады, содан кейін бұл атомдар кремний пластинкасының беткі қабатына ериді. Жоғары температурада қоспалы атомдар кремний пластинкасының тор саңылаулары арқылы ішке қарай таралады немесе кремний атомдарының орнын ауыстырады. Ақырында допинг атомдары пластинаның ішінде белгілі бір таралу балансына жетеді. Термиялық диффузия әдісі төмен шығындарға және жетілген процестерге ие. Дегенмен, оның кейбір шектеулері бар, мысалы, допинг тереңдігі мен концентрациясын бақылау иондық имплантация сияқты дәл емес, ал жоғары температура процесі тордың зақымдалуына әкелуі мүмкін және т.б.

Иондық имплантация:

Ол кремний субстратымен соқтығысу үшін жоғары кернеу арқылы белгілі бір энергияға (keV~MeV деңгейі) дейін жеделдетілген иондық элементтерді ионизациялау және иондық сәулені қалыптастыруды білдіреді. Допинг иондары материалдың легирленген аймағының физикалық қасиеттерін өзгерту үшін кремнийге физикалық түрде имплантацияланады.

Иондық имплантацияның артықшылықтары:

Бұл төмен температуралы процесс, имплантация көлемін/допинг мөлшерін бақылауға болады және қоспаның мазмұнын дәл бақылауға болады; қоспаларды имплантациялау тереңдігін дәл бақылауға болады; қоспалардың біркелкілігі жақсы; қатты маскадан басқа, фоторезистті маска ретінде де қолдануға болады; ол үйлесімділікпен шектелмейді (термиялық диффузиялық легирлеудің әсерінен кремний кристалдарындағы қоспа атомдарының еруі максималды концентрациямен шектеледі және ионды имплантациялау тепе-теңдіксіз физикалық процесс болып табылады. Қоспа атомдары инъекцияланады кремний кристалдарындағы қоспалардың табиғи еру шегінен асатын жоғары энергияға ие кремний кристалдарына айналдырудың бірі - заттарды үнсіз ылғалдандыру, ал екіншісі - садақты мәжбүрлеу.)

Ионды имплантациялау принципі:

Біріншіден, қоспа газ атомдары иондар жасау үшін ион көзіндегі электрондармен соғылады. Иондалған иондар иондық сәулені қалыптастыру үшін сору компонентімен шығарылады. Магниттік талдаудан кейін масса-зарядқа қатынасы әртүрлі иондар ауытқиды (өйткені алдыңғы жағында түзілген ион шоғырында тек мақсатты қоспаның иондық шоғы ғана емес, сонымен қатар сүзгіден өту керек басқа материалдық элементтердің иондық сәулесі де болады). сыртқа), және талаптарға сәйкес келетін таза қоспа элементінің иондық сәулесі бөлінеді, содан кейін ол жоғары кернеумен жеделдетіледі, энергия жоғарылайды және ол фокусталады және электронды сканерленеді, ақырында имплантацияға қол жеткізу үшін мақсатты позицияға түседі.

Иондар имплантациялаған қоспалар өңдеусіз электрлік белсенді емес, сондықтан иондарды имплантациялаудан кейін олар қоспа иондарын белсендіру үшін әдетте жоғары температурада жасытуға ұшырайды және жоғары температура ион имплантациясынан туындаған тордың зақымдануын қалпына келтіре алады.

Semicorex жоғары сапаны ұсынадыSiC бөліктеріиондық имплантация және диффузия процесінде. Егер сізде қандай да бір сұрақтарыңыз болса немесе қосымша мәліметтер қажет болса, бізбен байланысудан тартынбаңыз.

Байланыс телефоны +86-13567891907

Электрондық пошта: sales@semicorex.com