Какво е допинг процес?

При производството на ултра-висока чистотавафли, пластините трябва да достигнат стандарт за чистота от над 99,999999999%, за да осигурят основните свойства на полупроводниците. Парадоксално, за да се постигне функционална конструкция на интегрални схеми, специфични примеси трябва да бъдат въведени локално върху повърхността на пластините чрез процеси на допинг. Това е така, защото чистият монокристален силиций има изключително ниска концентрация на свободни носители при температура на околната среда. Неговата проводимост е близка до тази на изолатор, което прави невъзможно образуването на ефективен ток. Процесът на допинг решава това чрез регулиране на допинг елементите и концентрацията на допинг.

Двете основни допинг техники:

1. Високотемпературната дифузия е конвенционален метод за легиране на полупроводници. Идеята е полупроводникът да се третира при висока температура, което кара примесните атоми да дифундират от повърхността на полупроводника във вътрешността му. Тъй като примесните атоми обикновено са по-големи от полупроводниковите атоми, топлинното движение на атомите в кристалната решетка е необходимо, за да помогне на тези примеси да заемат интерстициални празнини. Чрез внимателно контролиране на температурните и времевите параметри по време на дифузионния процес е възможно ефективно да се контролира разпределението на примесите въз основа на тази характеристика. Този метод може да се използва за създаване на дълбоки легирани връзки, като например структурата с двойна ямка в CMOS технологията.

2.Имплантирането на йони е основната техника за легиране в производството на полупроводници, която има няколко предимства, като висока точност на легиране, ниски температури на процеса и малко увреждане на материала на субстрата. По-конкретно, процесът на имплантиране на йони включва йонизиране на примесни атоми за създаване на заредени йони, след което ускоряване на тези йони чрез електрическо поле с висок интензитет за образуване на високоенергиен йонен лъч. След това повърхността на полупроводника се удря от тези бързо движещи се йони, което позволява прецизно имплантиране с регулируема дълбочина на легиране. Тази техника е особено полезна за създаване на плитки съединителни структури, като областите на източника и дренажа на MOSFET, и позволява високопрецизен контрол върху разпределението и концентрацията на примеси.

Фактори, свързани с допинга:

1. Допинг елементи

Полупроводниците от N-тип се образуват чрез въвеждане на елементи от група V (като фосфор и арсен), докато полупроводниците от тип P се образуват чрез въвеждане на елементи от група III (като бор). Междувременно чистотата на легиращите елементи влияе директно върху качеството на легирания материал, като добавките с висока чистота помагат за намаляване на допълнителните дефекти.

2. Концентрация на допинг

Докато ниската концентрация не е в състояние значително да увеличи проводимостта, високата концентрация има тенденция да уврежда решетката и да повишава риска от изтичане.

3. Параметри за контрол на процеса

Ефектът на дифузия на примесните атоми се влияе от температурата, времето и атмосферните условия. При йонна имплантация дълбочината и еднородността на легирането се определят от йонната енергия, дозата и ъгъла на падане.

---

Semicorex предлага високо качествоSiC разтвориза процес на дифузия на полупроводници. Ако имате някакви запитвания, моля не се колебайте да се свържете с нас.