Процес на имплантација и дифузија на јони

Имплантацијата на јони е метод на полупроводнички допинг и еден од главните процеси во производството на полупроводници.

Зошто допинг?

Чистиот силикон/вроден силикон нема слободни носители (електрони или дупки) внатре и има слаба спроводливост. Во технологијата на полупроводници, допингот е намерно додавање на многу мала количина на атоми на нечистотија на внатрешниот силициум за да се променат електричните својства на силиконот, што го прави попроводлив и на тој начин способен да се користи за производство на различни полупроводнички уреди. Допингот може да биде допинг од n-тип или допинг од тип p. допинг од n-тип: се постигнува со допинг на петвалентни елементи (како фосфор, арсен, итн.) во силициум; Допинг од типот p: се постигнува со допинг на тривалентни елементи (како што се бор, алуминиум, итн.) во силициум. Допинг методите обично вклучуваат термичка дифузија и имплантација на јони.

Метод на термичка дифузија

Термичка дифузија е да се мигрираат елементите на нечистотија во силициум со загревање. Миграцијата на оваа супстанца е предизвикана од нечистотија со висока концентрација на гас кон силициумска подлога со ниска концентрација, а нејзиниот начин на миграција се одредува според разликата во концентрацијата, температурата и коефициентот на дифузија. Неговиот допинг принцип е дека на висока температура, атомите во силиконската обланда и атомите во изворот на допинг ќе добијат доволно енергија за движење. Атомите на изворот на допинг прво се адсорбираат на површината на силиконската обланда, а потоа овие атоми се раствораат во површинскиот слој на силиконската обланда. На високи температури, атомите на допинг се дифузираат навнатре низ решетките на силиконската обланда или ги заменуваат позициите на атомите на силиконот. На крајот, атомите на допинг достигнуваат одредена рамнотежа на дистрибуција во нафората. Методот на термичка дифузија има ниски трошоци и зрели процеси. Сепак, тој има и некои ограничувања, како што е контролата на длабочината и концентрацијата на допингот не е толку прецизна како имплантација на јони, а процесот на висока температура може да доведе до оштетување на решетка, итн.

Имплантација на јони:

Се однесува на јонизирање на допинг елементите и формирање на јонски зрак, кој се забрзува до одредена енергија (ниво на keV~MeV) преку висок напон за да се судри со силициумската подлога. Допинг јоните се физички имплантирани во силиконот за да се променат физичките својства на допингуваната површина на материјалот.

Предности на имплантација на јони:

Тоа е процес со ниски температури, количината на имплантација/количината на допинг може да се следи, а содржината на нечистотијата може прецизно да се контролира; длабочината на имплантација на нечистотиите може прецизно да се контролира; униформноста на нечистотијата е добра; покрај тврдата маска, фоторезистот може да се користи и како маска; тоа не е ограничено со компатибилност (распуштањето на атомите на нечистотија во силициумските кристали поради термичка дифузија допинг е ограничено со максималната концентрација, и постои избалансирана граница на растворање, додека имплантација на јони е физички процес кој не е рамнотежа. Атоми на нечистотија се инјектираат во силиконски кристали со висока енергија, што може да ја надмине границата на природно растворање на нечистотиите во силиконските кристали.

Принцип на имплантација на јони:

Прво, атомите на нечистотија на гас се погодени од електрони во изворот на јони за да генерираат јони. Јонизираните јони се извлекуваат од компонентата за вшмукување за да формираат јонски зрак. По магнетната анализа, јоните со различен однос маса-полнење се отклонуваат (бидејќи јонскиот зрак формиран напред го содржи не само јонскиот сноп на целната нечистотија, туку и јонскиот сноп на другите материјални елементи, кои мора да се филтрираат надвор), а јонскиот зрак на чистиот елемент од нечистотија што ги исполнува барањата се одвојува, а потоа се забрзува со висок напон, се зголемува енергијата и се фокусира и електронски се скенира и на крајот се удира во целната позиција за да се постигне имплантација.

Нечистотиите вградени од јоните се електрично неактивни без третман, така што по имплантација на јони, тие обично се подложени на жарење со висока температура за да се активираат јоните на нечистотијата, а високата температура може да го поправи оштетувањето на решетката предизвикано од имплантација на јони.

Semicorex нуди висок квалитетSiC деловиво процесот на имплантација и дифузија на јони. Ако имате какви било прашања или ви требаат дополнителни детали, не двоумете се да стапите во контакт со нас.

Контакт телефон +86-13567891907

Е-пошта: sales@semicorex.com