Ion Implant at Proseso ng Diffusion

Ang ion implantation ay isang paraan ng semiconductor doping at isa sa mga pangunahing proseso sa paggawa ng semiconductor.

Bakit doping?

Ang purong silicon/intrinsic na silicon ay walang libreng carrier (mga electron o butas) sa loob at may mahinang conductivity. Sa teknolohiyang semiconductor, ang doping ay sinadyang magdagdag ng napakaliit na halaga ng impurity atoms sa intrinsic na silicon upang baguhin ang mga electrical properties ng silicon, na ginagawa itong mas conductive at sa gayon ay may kakayahang magamit sa paggawa ng iba't ibang semiconductor device. Ang doping ay maaaring n-type doping o p-type na doping. n-type doping: nakamit sa pamamagitan ng doping pentavalent elements (tulad ng phosphorus, arsenic, atbp.) sa silicon; p-type doping: nakamit sa pamamagitan ng pagdo-doping ng mga trivalent na elemento (tulad ng boron, aluminyo, atbp.) sa silicon. Ang mga pamamaraan ng doping ay kadalasang kinabibilangan ng thermal diffusion at ion implantation.

Paraan ng thermal diffusion

Ang thermal diffusion ay ang paglipat ng mga elemento ng karumihan sa silikon sa pamamagitan ng pag-init. Ang paglipat ng sangkap na ito ay sanhi ng mataas na konsentrasyon ng impurity gas patungo sa mababang konsentrasyon ng silicon na substrate, at ang mode ng paglipat nito ay tinutukoy ng pagkakaiba ng konsentrasyon, temperatura, at koepisyent ng diffusion. Ang prinsipyo ng doping nito ay na sa mataas na temperatura, ang mga atomo sa silicon wafer at mga atomo sa pinagmumulan ng doping ay makakakuha ng sapat na enerhiya upang lumipat. Ang mga atomo ng pinagmumulan ng doping ay unang na-adsorbed sa ibabaw ng silicon wafer, at pagkatapos ay ang mga atom na ito ay natutunaw sa ibabaw na layer ng silicon na wafer. Sa mataas na temperatura, ang doping atoms ay kumakalat papasok sa pamamagitan ng mga lattice gaps ng silicon wafer o pinapalitan ang mga posisyon ng silicon atoms. Sa kalaunan, ang doping atoms ay umabot sa isang tiyak na balanse sa pamamahagi sa loob ng wafer. Ang paraan ng thermal diffusion ay may mababang gastos at mature na proseso. Gayunpaman, mayroon din itong ilang mga limitasyon, tulad ng kontrol ng lalim ng doping at konsentrasyon ay hindi kasing tumpak ng pagtatanim ng ion, at ang proseso ng mataas na temperatura ay maaaring magpakilala ng pinsala sa sala-sala, atbp.

Pagtatanim ng ion:

Ito ay tumutukoy sa pag-ionize ng mga elemento ng doping at pagbuo ng isang ion beam, na pinabilis sa isang tiyak na enerhiya (keV~MeV level) sa pamamagitan ng mataas na boltahe upang bumangga sa silikon na substrate. Ang mga doping ions ay pisikal na itinanim sa silikon upang baguhin ang mga pisikal na katangian ng doped area ng materyal.

Mga kalamangan ng ion implantation:

Ito ay isang prosesong mababa ang temperatura, ang implantation amount/doping amount ay maaaring subaybayan, at ang impurity content ay maaaring tumpak na makontrol; ang lalim ng pagtatanim ng mga impurities ay maaaring tumpak na kontrolin; ang pagkakapareho ng karumihan ay mabuti; bilang karagdagan sa matigas na maskara, ang photoresist ay maaari ding gamitin bilang isang maskara; ito ay hindi limitado sa pamamagitan ng compatibility (ang paglusaw ng impurity atoms sa silicon crystals dahil sa thermal diffusion doping ay limitado ng maximum na konsentrasyon, at mayroong balanseng dissolution limit, habang ang ion implantation ay isang non-equilibrium na pisikal na proseso. Impurity atoms ay injected sa mga kristal na silikon na may mataas na enerhiya, na maaaring lumampas sa natural na limitasyon ng pagkalusaw ng mga dumi sa mga kristal na silikon.

Prinsipyo ng ion implantation:

Una, ang impurity gas atoms ay tinatamaan ng mga electron sa pinagmulan ng ion upang makabuo ng mga ion. Ang mga ionized ions ay kinukuha ng suction component upang bumuo ng isang ion beam. Pagkatapos ng magnetic analysis, ang mga ions na may iba't ibang mass-to-charge ratios ay pinalihis (dahil ang ion beam na nabuo sa harap ay naglalaman hindi lamang ng ion beam ng target na karumihan, kundi pati na rin ang ion beam ng iba pang mga elemento ng materyal, na dapat i-filter out), at ang purong impurity element ion beam na nakakatugon sa mga kinakailangan ay pinaghihiwalay, at pagkatapos ay pinabilis ito ng mataas na boltahe, ang enerhiya ay nadagdagan, at ito ay nakatutok at elektronikong na-scan, at sa wakas ay tumama sa target na posisyon upang makamit ang pagtatanim.

Ang mga impurities na itinanim ng mga ions ay electrically inactive nang walang paggamot, kaya pagkatapos ng ion implantation, sila ay karaniwang sumasailalim sa high-temperature annealing upang i-activate ang impurity ions, at ang mataas na temperatura ay maaaring ayusin ang lattice damage na dulot ng ion implantation.

Nag-aalok ang Semicorex ng mataas na kalidadMga bahagi ng SiCsa ion implant at diffusion process. Kung mayroon kang anumang mga katanungan o kailangan ng karagdagang mga detalye, mangyaring huwag mag-atubiling makipag-ugnayan sa amin.

Makipag-ugnayan sa telepono # +86-13567891907

Email: sales@semicorex.com