Co to jest proces dopingowy?

W produkcji o bardzo wysokiej czystościwafle, płytki muszą osiągnąć standard czystości ponad 99,999999999%, aby zapewnić podstawowe właściwości półprzewodników. Paradoksalnie, aby uzyskać funkcjonalną konstrukcję układów scalonych, należy lokalnie wprowadzić na powierzchnię płytek określone zanieczyszczenia w drodze procesów domieszkowania. Dzieje się tak dlatego, że czysty monokrystaliczny krzem ma wyjątkowo niskie stężenie wolnych nośników w temperaturze otoczenia. Jego przewodność jest zbliżona do przewodności izolatora, co uniemożliwia wytworzenie efektywnego prądu. Proces domieszkowania rozwiązuje ten problem poprzez dostosowanie elementów domieszkujących i stężenia domieszki.

Dwie główne techniki dopingowe:

1. Dyfuzja w wysokiej temperaturze jest konwencjonalną metodą domieszkowania półprzewodników. Pomysł polega na poddaniu półprzewodnika działaniu wysokiej temperatury, co powoduje dyfuzję atomów zanieczyszczeń z powierzchni półprzewodnika do jego wnętrza. Ponieważ atomy zanieczyszczeń są zazwyczaj większe niż atomy półprzewodników, konieczny jest ruch termiczny atomów w sieci krystalicznej, aby pomóc tym zanieczyszczeniom zająć puste przestrzenie międzywęzłowe. Uważnie kontrolując parametry temperatury i czasu podczas procesu dyfuzji, można skutecznie kontrolować rozkład zanieczyszczeń w oparciu o tę charakterystykę. Metodę tę można wykorzystać do tworzenia głęboko domieszkowanych połączeń, takich jak struktura double-well w technologii CMOS.

2. Implantacja jonowa jest podstawową techniką domieszkowania w produkcji półprzewodników, która ma kilka zalet, takich jak wysoka dokładność domieszkowania, niskie temperatury procesu i niewielkie uszkodzenia materiału podłoża. W szczególności proces implantacji jonów obejmuje jonizację atomów zanieczyszczeń w celu wytworzenia naładowanych jonów, a następnie przyspieszenie tych jonów za pomocą pola elektrycznego o dużym natężeniu w celu utworzenia wiązki jonów o wysokiej energii. Szybko poruszające się jony uderzają następnie w powierzchnię półprzewodnika, co pozwala na precyzyjną implantację z regulowaną głębokością domieszkowania. Technika ta jest szczególnie przydatna do tworzenia płytkich struktur złączowych, takich jak obszary źródła i drenu tranzystorów MOSFET, i pozwala na precyzyjną kontrolę nad rozkładem i stężeniem zanieczyszczeń.

Czynniki związane z dopingiem:

SiC-oplossingen

Półprzewodniki typu N powstają poprzez wprowadzenie pierwiastków z grupy V (takich jak fosfor i arsen), natomiast półprzewodniki typu P powstają poprzez wprowadzenie pierwiastków z grupy III (takich jak bor). Tymczasem czystość elementów domieszkujących bezpośrednio wpływa na jakość domieszkowanego materiału, a domieszki o wysokiej czystości pomagają zredukować dodatkowe defekty.

2. Stężenie dopingowe

Podczas gdy niskie stężenie nie jest w stanie znacząco zwiększyć przewodności, wysokie stężenie ma tendencję do uszkadzania siatki i zwiększania ryzyka wycieku.

3. Parametry kontroli procesu

Na efekt dyfuzyjny atomów zanieczyszczeń wpływają temperatura, czas i warunki atmosferyczne. W przypadku implantacji jonów głębokość domieszkowania i jednorodność są określane przez energię jonów, dawkę i kąt padania.

---

Semicorex oferuje wysoką jakośćRozwiązania SiCdo procesu dyfuzji półprzewodników. Jeśli masz jakiekolwiek pytania, skontaktuj się z nami.