Mikä on dopingprosessi?

Valmistuksessa erittäin puhdastavohveleita, kiekkojen on saavutettava yli 99,999999999 %:n puhtausstandardi puolijohteiden perusominaisuuksien varmistamiseksi. Paradoksaalista kyllä, integroitujen piirien toimivan rakenteen saavuttamiseksi tiettyjä epäpuhtauksia on lisättävä paikallisesti kiekkojen pinnalle dopingprosessien kautta. Tämä johtuu siitä, että puhtaassa yksikiteisessä piissä on äärimmäisen alhainen pitoisuus vapaita kantajia ympäristön lämpötilassa. Sen johtavuus on lähellä eristimen johtavuutta, mikä tekee tehokkaan virran muodostamisen mahdottomaksi. Dopingprosessi ratkaisee tämän säätämällä dopingelementtejä ja dopingpitoisuutta.

3. Prosessin ohjausparametrit

1.Korkean lämpötilan diffuusio on tavanomainen menetelmä puolijohteiden dopingille. Ajatuksena on käsitellä puolijohde korkeassa lämpötilassa, jolloin epäpuhtausatomit diffundoituvat puolijohteen pinnasta sen sisäpuolelle. Koska epäpuhtausatomit ovat tyypillisesti suurempia kuin puolijohdeatomit, atomien lämpöliikettä kidehilassa tarvitaan auttamaan näitä epäpuhtauksia varaamaan välityhjiöitä. Diffuusioprosessin lämpötila- ja aikaparametreja tarkasti säätelemällä voidaan tämän ominaisuuden perusteella ohjata tehokkaasti epäpuhtauksien jakautumista. Tällä menetelmällä voidaan luoda syväseostettuja liitoksia, kuten CMOS-tekniikan kaksoiskuopparakennetta.

2. Ioni-istutus on ensisijainen dopingtekniikka puolijohteiden valmistuksessa, jolla on useita etuja, kuten korkea seostustarkkuus, alhaiset prosessilämpötilat ja vähäinen vaurio substraattimateriaalille. Tarkemmin sanottuna ionin istutusprosessi edellyttää epäpuhtausatomien ionisoimista varautuneiden ionien luomiseksi, minkä jälkeen näiden ionien kiihdyttäminen korkean intensiteetin sähkökentän kautta muodostaa korkean energian ionisäteen. Sitten nämä nopeasti liikkuvat ionit iskevät puolijohteen pintaan, mikä mahdollistaa tarkan implantoinnin säädettävällä seostussyvyydellä. Tämä tekniikka on erityisen hyödyllinen luotaessa matalia liitosrakenteita, kuten MOSFETien lähde- ja valuma-alueita, ja mahdollistaa erittäin tarkan epäpuhtauksien jakautumisen ja pitoisuuden hallinnan.

Dopingiin liittyvät tekijät:

1. Dopingelementit

N-tyypin puolijohteet muodostetaan lisäämällä ryhmän V alkuaineita (kuten fosforia ja arseenia), kun taas P-tyypin puolijohteet muodostetaan lisäämällä ryhmän III alkuaineita (kuten booria). Samaan aikaan seostusaineiden puhtaus vaikuttaa suoraan seostetun materiaalin laatuun, ja erittäin puhtaat seostusaineet auttavat vähentämään ylimääräisiä vikoja.

2. Dopingpitoisuus

Vaikka alhainen pitoisuus ei pysty merkittävästi lisäämään johtavuutta, korkealla pitoisuudella on taipumus vahingoittaa hilaa ja lisätä vuodon riskiä.

3. Prosessin ohjausparametrit

Epäpuhtausatomien diffuusiovaikutukseen vaikuttavat lämpötila, aika ja ilmakehän olosuhteet. Ioni-istutuksissa seostussyvyys ja tasaisuus määräytyvät ionienergian, annoksen ja tulokulman perusteella.

---

Semicorex tarjoaa korkealaatuistaSiC ratkaisutpuolijohteiden diffuusioprosessiin. Jos sinulla on kysyttävää, ota rohkeasti yhteyttä meihin.