Kas yra puslaidininkių jonų implantavimo technologija?

Kaip veikiaJonų implantassijosDirbti?

Puslaidininkių gamyboje jonų implantavimas apima didelės energijos greitintuvų naudojimą, įpurškiant specifinius priemaišų atomus, tokius kaip arsenas ar boras.silicio substratas. Silicis, esantis 14 vietoje periodinėje lentelėje, sudaro kovalentinius ryšius, dalindamasis keturiais išoriniais elektronais su kaimyniniais atomais. Šis procesas keičia elektrines silicio savybes, reguliuoja tranzistorių slenkstinę įtampą ir formuoja šaltinio bei nutekėjimo struktūras.

Fizikas kartą svarstė skirtingų atomų įvedimo į silicio gardelę poveikį. Pridėjus arseno, turinčio penkis išorinius elektronus, vienas elektronas lieka laisvas, padidindamas silicio laidumą ir paversdamas jį n tipo puslaidininkiu. Ir atvirkščiai, įvedus borą, kuriame yra tik trys išoriniai elektronai, susidaro teigiama skylė, todėl susidaro p tipo puslaidininkis. Šis skirtingų elementų įtraukimo į silicio gardelę metodas yra žinomas kaip jonų implantacija.

Kokie yra komponentaiJonų implantacijaĮranga?

Jonų implantavimo įrangą sudaro keli pagrindiniai komponentai: jonų šaltinis, elektrinė pagreičio sistema, vakuuminė sistema, analizės magnetas, pluošto kelias, post-akceleracinė sistema ir implantavimo kamera. Jonų šaltinis yra labai svarbus, nes jis pašalina elektronus iš atomų, kad susidarytų teigiami jonai, kurie vėliau ekstrahuojami, kad susidarytų jonų pluoštas.

Šis spindulys praeina per masės analizės modulį, selektyviai izoliuodamas norimus jonus puslaidininkių modifikavimui. Atlikus masės analizę, didelio grynumo jonų pluoštas sufokusuojamas ir formuojamas, pagreitinamas iki reikiamos energijos ir tolygiai nuskaitomas visojepuslaidininkinis substratas. Didelės energijos jonai prasiskverbia į medžiagą, įsiterpdami į grotelę, o tai gali sukelti defektų, naudingų tam tikroms reikmėms, pavyzdžiui, atskiriant lustų ir integrinių grandynų sritis. Kitoms reikmėms atkaitinimo ciklai naudojami pažeidimams atitaisyti ir priemaišoms suaktyvinti, o tai padidina medžiagos laidumą.

Kokie yra jonų implantavimo principai?

Jonų implantavimas yra priemaišų įterpimo į puslaidininkius metodas, kuris atlieka gyvybiškai svarbų vaidmenį integrinių grandynų gamyboje. Procesas apima:

Jonų valymas: iš šaltinio generuojami jonai, turintys skirtingą elektronų ir protonų skaičių, yra pagreitinami, kad susidarytų teigiamas / neigiamas jonų pluoštas. Priemaišos filtruojamos pagal įkrovos ir masės santykį, kad būtų pasiektas norimas jonų grynumas.

Jonų įpurškimas: pagreitintas jonų pluoštas nukreipiamas tam tikru kampu į tikslinio kristalo paviršių, tolygiai apšvitinamasvaflį. Įsiskverbę į paviršių, jonai susiduria ir sklaidosi gardelės viduje, galiausiai nusėda tam tikrame gylyje, pakeisdami medžiagos savybes. Raštuotas dopingas gali būti pasiektas naudojant fizines arba chemines kaukes, leidžiančias tiksliai atlikti elektrinius konkrečių grandinės sričių pakeitimus.

Numatomas priemaišų pasiskirstymas gylyje priklauso nuo pluošto energijos, kampo ir plokštelės medžiagos savybių.

Kokie yra privalumai ir apribojimaiJonų implantacija?

Privalumai:

Platus priemaišų asortimentas: Galima naudoti beveik visus periodinės lentelės elementus, o aukštą grynumą užtikrina tikslus jonų pasirinkimas.

Tikslus valdymas: galima tiksliai valdyti jonų pluošto energiją ir kampą, todėl galima tiksliai paskirstyti priemaišų gylį ir koncentraciją.

Lankstumas: jonų implantavimo neriboja plokštelės tirpumo ribos, todėl galima naudoti didesnę koncentraciją nei kiti metodai.

Vienodas dopingas: galima pasiekti vienodą dopingą dideliame plote.

Temperatūros valdymas: plokštelės temperatūrą galima valdyti implantavimo metu.

Apribojimai:

Seklus gylis: paprastai ribojamas iki maždaug vieno mikrono nuo paviršiaus.

Sunkumai su labai sekliu implantavimu: Mažos energijos spindulius sunku valdyti, todėl pailgėja proceso laikas ir sąnaudos.

Grotelių pažeidimai: jonai gali pažeisti groteles, todėl norint taisyti ir suaktyvinti priedus, po implantacijos reikia atkaitinti.

Didelės išlaidos: įrangos ir proceso sąnaudos yra didelės.

Mes, Semicorex, specializuojamėsGrafitas/keramika su patentuota CVD dangajonų implantavimo sprendimai, jei turite klausimų ar reikia papildomos informacijos, nedvejodami susisiekite su mumis.

Telefonas pasiteirauti: +86-13567891907

paštas: sales@semicorex.com