Mikä on puolijohde-ioni-istutustekniikka?

Miten toimiiIoni-implanttisioTyötä?

Puolijohteiden valmistuksessa ioni-istutuksella käytetään suurienergisiä kiihdyttimiä tiettyjen epäpuhtausatomien, kuten arseenin tai boorin, ruiskuttamiseksisilikonisubstraatti. Pii, joka sijaitsee jaksollisessa taulukossa 14. sijalla, muodostaa kovalenttisia sidoksia jakamalla neljä ulompaa elektroniaan viereisten atomien kanssa. Tämä prosessi muuttaa piin sähköisiä ominaisuuksia säätämällä transistorin kynnysjännitteitä ja muodostaen lähde- ja viemärirakenteita.

Eräs fyysikko pohti kerran eri atomien tuomisen vaikutuksia piihilaan. Lisäämällä arseenia, jossa on viisi ulkoelektronia, yksi elektroni pysyy vapaana, mikä parantaa piin johtavuutta ja muuttaa sen n-tyypin puolijohteeksi. Kääntäen, boorin lisääminen, jossa on vain kolme ulompaa elektronia, luo positiivisen reiän, mikä johtaa p-tyypin puolijohteeseen. Tämä menetelmä eri elementtien sisällyttämiseksi piihilaan tunnetaan ioni-istuttamisena.

Mitkä ovat komponentitIoni-istutusLaitteet?

Ioni-implantaatiolaitteisto koostuu useista keskeisistä komponenteista: ionilähteestä, sähkökiihdytysjärjestelmästä, tyhjiöjärjestelmästä, analyysimagneetista, säteen reitistä, jälkikiihdytysjärjestelmästä ja implantaatiokammiosta. Ionilähde on ratkaisevan tärkeä, koska se irrottaa elektroneja atomeista muodostaen positiivisia ioneja, jotka sitten uutetaan muodostaen ionisäteen.

Tämä säde kulkee massaanalyysimoduulin läpi eristäen selektiivisesti halutut ionit puolijohteen modifiointia varten. Massaanalyysin jälkeen erittäin puhdas ionisäde fokusoidaan ja muotoillaan, kiihdytetään vaadittuun energiaan ja skannataan tasaisestipuolijohdesubstraatti. Korkeaenergiset ionit tunkeutuvat materiaaliin ja uppoavat hilaan, mikä voi luoda vikoja, jotka ovat hyödyllisiä tietyissä sovelluksissa, kuten sirujen ja integroitujen piirien alueiden eristämisessä. Muissa sovelluksissa hehkutussyklejä käytetään korjaamaan vaurioita ja aktivoimaan seostusaineita, mikä parantaa materiaalin johtavuutta.

Mitkä ovat ioni-istutuksen periaatteet?

Ioni-implantaatio on tekniikka lisäaineiden lisäämiseksi puolijohteisiin, jolla on tärkeä rooli integroitujen piirien valmistuksessa. Prosessi sisältää:

Ionipuhdistus: Lähteestä syntyneet ionit, joilla on eri elektroni- ja protoniluku, kiihdytetään muodostamaan positiivinen/negatiivinen ionisäde. Epäpuhtaudet suodatetaan varaus-massasuhteen perusteella halutun ionipuhtauden saavuttamiseksi.

Ioniruiskutus: Kiihdytetty ionisäde suunnataan tiettyyn kulmaan kohdekiteen pintaan, säteilyttäen tasaisestivohveli. Pintaan tunkeutuessaan ionit törmäävät ja siroavat hilassa ja asettuvat lopulta tietylle syvyydelle ja muuttavat materiaalin ominaisuuksia. Kuvioitu doping voidaan saavuttaa käyttämällä fysikaalisia tai kemiallisia naamioita, mikä mahdollistaa tarkat sähkömuunnokset tietyille piirialueille.

Seostusaineiden odotettu syvyysjakauma määräytyy säteen energian, kulman ja kiekon materiaaliominaisuuksien perusteella.

Mitkä ovat edut ja rajoituksetIoni-istutus?

Edut:

Laaja valikoima lisäaineita: Melkein kaikkia jaksollisen taulukon alkuaineita voidaan käyttää, ja korkean puhtauden takaa tarkka ionivalinta.

Tarkka ohjaus: Ionisäteen energiaa ja kulmaa voidaan ohjata tarkasti, mikä mahdollistaa lisäaineiden tarkan syvyyden ja pitoisuuden jakautumisen.

Joustavuus: Ioni-istutusta eivät rajoita kiekon liukoisuusrajat, mikä mahdollistaa korkeammat pitoisuudet kuin muut menetelmät.

Yhtenäinen doping: Laajalla alueella yhtenäinen doping on saavutettavissa.

Lämpötilan säätö: Kiekon lämpötilaa voidaan säätää implantoinnin aikana.

Rajoitukset:

Matala syvyys: Tyypillisesti rajoitettu noin yhteen mikroniin pinnasta.

Vaikeudet erittäin matalassa istutuksessa: Matalaenergiasäteitä on vaikea hallita, mikä lisää prosessin aikaa ja kustannuksia.

Hilan vauriot: Ionit voivat vahingoittaa hilaa, mikä vaatii istutuksen jälkeistä hehkutusta lisäaineiden korjaamiseksi ja aktivoimiseksi.

Korkeat kustannukset: Laite- ja prosessikustannukset ovat merkittäviä.

Me Semicorexilla olemme erikoistuneetGrafiitti/keramiikka patentoidulla CVD-pinnoitteellaioni-implantaation ratkaisuja, jos sinulla on kysyttävää tai tarvitset lisätietoja, ota meihin yhteyttä.

Yhteyspuhelin: +86-13567891907

Sähköposti: sales@semicorex.com