Kas yra dopingo procesas?

Gaminant itin didelio grynumovafliai, plokštelės turi pasiekti daugiau nei 99,999999999 % grynumo standartą, kad būtų užtikrintos pagrindinės puslaidininkių savybės. Paradoksalu, bet norint pasiekti funkcinę integrinių grandynų konstrukciją, specifinės priemaišos turi būti lokaliai įterptos į plokštelių paviršių per legiravimo procesus. Taip yra todėl, kad grynas vienakristalinis silicis turi itin mažą laisvųjų nešėjų koncentraciją aplinkos temperatūroje. Jo laidumas yra artimas izoliatoriaus laidumui, todėl neįmanoma suformuoti efektyvios srovės. Dopingo procesas tai išsprendžia koreguojant dopingo elementus ir dopingo koncentraciją.

Du pagrindiniai dopingo būdai:

1. Aukštos temperatūros difuzija yra įprastas puslaidininkių dopingo metodas. Idėja yra apdoroti puslaidininkį aukštoje temperatūroje, dėl kurios priemaišų atomai difunduoja iš puslaidininkio paviršiaus į jo vidų. Kadangi priemaišų atomai paprastai yra didesni nei puslaidininkių atomai, reikalingas terminis atomų judėjimas kristalinėje gardelėje, kad šios priemaišos užimtų tarpines tuštumas. Atidžiai kontroliuojant temperatūros ir laiko parametrus difuzijos proceso metu, galima efektyviai kontroliuoti priemaišų pasiskirstymą pagal šią charakteristiką. Šis metodas gali būti naudojamas kuriant gilias legiruotas jungtis, tokias kaip dviejų šulinių struktūra CMOS technologijoje.

2. Jonų implantavimas yra pagrindinė puslaidininkių gamybos dopingo technika, kuri turi keletą privalumų, tokių kaip didelis legiravimo tikslumas, žema proceso temperatūra ir nedidelis substrato medžiagos pažeidimas. Tiksliau, jonų implantavimo procesas apima priemaišų atomų jonizavimą, kad būtų sukurti įkrauti jonai, o tada šie jonai pagreitinami naudojant didelio intensyvumo elektrinį lauką, kad susidarytų didelės energijos jonų pluoštas. Tada šie greitai judantys jonai atsitrenkia į puslaidininkio paviršių, todėl galima tiksliai implantuoti su reguliuojamu dopingo gyliu. Šis metodas yra ypač naudingas kuriant seklias sankryžos struktūras, tokias kaip MOSFET šaltinio ir nutekėjimo regionai, ir leidžia labai tiksliai kontroliuoti priemaišų pasiskirstymą ir koncentraciją.

Su dopingu susiję veiksniai:

1. Dopingo elementai

N tipo puslaidininkiai formuojami įvedant V grupės elementus (pvz., fosforą ir arseną), o P tipo puslaidininkiai – įvedant III grupės elementus (pvz., borą). Tuo tarpu dopingo elementų grynumas tiesiogiai veikia legiruotos medžiagos kokybę, o didelio grynumo priedai padeda sumažinti papildomus defektus.

2. Dopingo koncentracija

Priemaišų atomų difuzijos efektą įtakoja temperatūra, laikas ir atmosferos sąlygos. Implantuojant jonus, dopingo gylį ir vienodumą lemia jonų energija, dozė ir kritimo kampas.

3. Proceso valdymo parametrai

Priemaišų atomų difuzijos efektą įtakoja temperatūra, laikas ir atmosferos sąlygos. Implantuojant jonus, dopingo gylį ir vienodumą lemia jonų energija, dozė ir kritimo kampas.

---

Semicorex siūlo aukštos kokybėsSiC tirpalaipuslaidininkių difuzijos procesui. Jei turite kokių nors klausimų, nedvejodami susisiekite su mumis.