İon implantasiyası və diffuziya prosesi

İon implantasiyası yarımkeçirici dopinq üsuludur və yarımkeçiricilərin istehsalında əsas proseslərdən biridir.

Niyə dopinq?

Saf silisium/daxili silisiumun daxilində sərbəst daşıyıcı (elektron və ya deşik) yoxdur və zəif keçiriciliyə malikdir. Yarımkeçirici texnologiyasında dopinq, silisiumun elektrik xassələrini dəyişdirmək, onu daha keçirici və beləliklə də müxtəlif yarımkeçirici cihazların istehsalında istifadə etmək qabiliyyətinə malik etmək üçün öz silisiumuna qəsdən çox az miqdarda çirk atomlarını əlavə etməkdir. Dopinq n tipli dopinq və ya p tipli dopinq ola bilər. n-tipli dopinq: beşvalent elementlərin (məsələn, fosfor, arsen və s.) silikona qatqılanması ilə əldə edilir; p-tipli dopinq: üçvalent elementlərin (məsələn, bor, alüminium və s.) silikona qatılması ilə əldə edilir. Dopinq üsullarına adətən termal diffuziya və ion implantasiyası daxildir.

Termal diffuziya üsulu

Termal diffuziya çirkli elementləri qızdırmaqla silikona köçürməkdir. Bu maddənin miqrasiyası yüksək konsentrasiyalı çirkli qazın aşağı konsentrasiyalı silisium substratına doğru miqrasiyasına səbəb olur və onun miqrasiya rejimi konsentrasiya fərqi, temperatur və diffuziya əmsalı ilə müəyyən edilir. Onun dopinq prinsipi ondan ibarətdir ki, yüksək temperaturda silikon vaflidəki atomlar və dopinq mənbəyindəki atomlar hərəkət etmək üçün kifayət qədər enerji əldə edəcəklər. Dopinq mənbəyinin atomları əvvəlcə silikon vaflinin səthində adsorbsiya edilir, sonra isə bu atomlar silikon vaflinin səth təbəqəsində həll olunur. Yüksək temperaturda dopinq atomları silisium vaflisinin qəfəs boşluqları vasitəsilə içəriyə doğru yayılır və ya silikon atomlarının yerlərini əvəz edir. Nəhayət, dopinq atomları vafli içərisində müəyyən bir paylama balansına çatır. Termal diffuziya metodu aşağı qiymətə və yetkin proseslərə malikdir. Bununla belə, onun bəzi məhdudiyyətləri var, məsələn, dopinq dərinliyinə və konsentrasiyasına nəzarət ion implantasiyası qədər dəqiq deyil və yüksək temperatur prosesi qəfəs zədələnməsinə səbəb ola bilər və s.

İon implantasiyası:

Bu, dopinq elementlərinin ionlaşdırılmasına və silisium substratı ilə toqquşmaq üçün yüksək gərginlik vasitəsilə müəyyən enerjiyə (keV~MeV səviyyəsinə) sürətlənən ion şüasının əmələ gəlməsinə aiddir. Dopinq ionları, materialın aşqarlanmış sahəsinin fiziki xüsusiyyətlərini dəyişdirmək üçün fiziki olaraq silikona implantasiya edilir.

İon implantasiyasının üstünlükləri:

Bu, aşağı temperaturlu bir prosesdir, implantasiya miqdarı/dopinq miqdarı izlənilə bilər və çirkin tərkibinə dəqiq nəzarət edilə bilər; çirklərin implantasiya dərinliyi dəqiq idarə oluna bilər; çirklərin vahidliyi yaxşıdır; sərt maska ​​ilə yanaşı, fotorezist də maska ​​kimi istifadə edilə bilər; uyğunluğu ilə məhdudlaşmır (istilik diffuziyasının dopinqi nəticəsində silisium kristallarında çirk atomlarının həlli maksimum konsentrasiya ilə məhdudlaşdırılır və ion implantasiyası qeyri-tarazlıq fiziki proses olduğu halda balanslaşdırılmış həllolma həddi var. Çirkli atomların yeridilir. silisium kristallarında çirklərin təbii həll olunma həddini aşa bilən yüksək enerjili silikon kristallarına çevrilir.

İon implantasiyası prinsipi:

Birincisi, çirkli qaz atomları ionlar yaratmaq üçün ion mənbəyində elektronlar tərəfindən vurulur. İonlaşmış ionlar ion şüası yaratmaq üçün emiş komponenti tərəfindən çıxarılır. Maqnit analizindən sonra müxtəlif kütlə-yük nisbətinə malik ionlar əyilir (çünki öndə əmələ gələn ion şüası təkcə hədəf çirkin ion şüasını deyil, həm də süzülməli olan digər maddi elementlərin ion şüasını ehtiva edir. xaric), və tələblərə cavab verən təmiz çirkli element ion şüası ayrılır və sonra yüksək gərginliklə sürətləndirilir, enerji artır və fokuslanaraq elektron şəkildə skan edilir və nəhayət implantasiyaya nail olmaq üçün hədəf mövqeyə vurulur.

İonlar tərəfindən implantasiya edilmiş çirklər müalicə edilmədən elektrik cəhətdən qeyri-aktivdir, buna görə də ion implantasiyasından sonra, çirkli ionları aktivləşdirmək üçün ümumiyyətlə yüksək temperaturda tavlamaya məruz qalırlar və yüksək temperatur ion implantasiyası nəticəsində yaranan qəfəs zədəsini düzəldə bilər.

Semicorex yüksək keyfiyyət təklif edirSiC hissələriion implantasiyası və diffuziya prosesində. Hər hansı bir sualınız varsa və ya əlavə məlumatlara ehtiyacınız varsa, bizimlə əlaqə saxlamaqdan çəkinməyin.

Əlaqə telefonu +86-13567891907

E-poçt: sales@semicorex.com