Какво представлява технологията за имплантиране на полупроводникови йони?

Как ставаЙонен имплантдействиеработа?

В производството на полупроводници йонната имплантация включва използването на високоенергийни ускорители за инжектиране на специфични примесни атоми, като арсен или бор, всиликонова подложка. Силицият, позициониран на 14-то място в периодичната таблица, образува ковалентни връзки, като споделя своите четири външни електрона със съседни атоми. Този процес променя електрическите свойства на силиция, регулирайки праговите напрежения на транзистора и образувайки структури на източника и дренажа.

Един физик веднъж размишляваше върху ефектите от въвеждането на различни атоми в силициевата решетка. Чрез добавяне на арсен, който има пет външни електрона, един електрон остава свободен, повишавайки проводимостта на силиция и го трансформира в n-тип полупроводник. Обратно, въвеждането на бор, само с три външни електрона, създава положителна дупка, което води до p-тип полупроводник. Този метод за включване на различни елементи в силициевата решетка е известен като йонна имплантация.

Какви са компонентите наЙонна имплантацияОборудване?

Оборудването за имплантиране на йони се състои от няколко ключови компонента: източник на йони, система за електрическо ускоряване, вакуумна система, магнит за анализ, път на лъча, система за последващо ускоряване и имплантационна камера. Източникът на йони е от решаващо значение, тъй като отделя електрони от атомите, за да образува положителни йони, които след това се извличат, за да образуват йонен лъч.

Този лъч преминава през модул за анализ на масата, като селективно изолира желаните йони за модификация на полупроводника. След анализ на масата йонният лъч с висока чистота се фокусира и оформя, ускорява до необходимата енергия и сканира равномерно презполупроводникова подложка. Високоенергийните йони проникват в материала, вграждайки се в решетката, което може да създаде дефекти, полезни за определени приложения, като изолиране на области на чипове и интегрални схеми. За други приложения се използват цикли на отгряване за поправяне на повреди и активиране на добавките, подобрявайки проводимостта на материала.

Какви са принципите на йонната имплантация?

Йонната имплантация е техника за въвеждане на добавки в полупроводници, играеща жизненоважна роля при производството на интегрални схеми. Процесът включва:

Пречистване на йони: Йоните, генерирани от източника, носещи различен брой електрони и протони, се ускоряват, за да образуват положителен/отрицателен йонен лъч. Примесите се филтрират въз основа на съотношението заряд/маса, за да се постигне желаната чистота на йони.

Йонно инжектиране: Ускореният йонен лъч се насочва под определен ъгъл към повърхността на целевия кристал, като равномерно излъчвавафлата. След като проникнат в повърхността, йоните претърпяват сблъсъци и разпръскване в рамките на решетката, като в крайна сметка се установяват на определена дълбочина, променяйки свойствата на материала. Моделираният допинг може да бъде постигнат с помощта на физически или химически маски, позволяващи прецизни електрически модификации на специфични области на веригата.

Очакваното разпределение на добавките в дълбочина се определя от енергията на лъча, ъгъла и свойствата на материала на пластината.

Какви са предимствата и ограниченията наЙонна имплантация?

Предимства:

Широка гама от добавки: Могат да се използват почти всички елементи от периодичната таблица, с висока чистота, осигурена чрез прецизен подбор на йони.

Прецизен контрол: Енергията и ъгълът на йонния лъч могат да бъдат точно контролирани, което позволява прецизно разпределение на дълбочината и концентрацията на добавките.

Гъвкавост: Йонната имплантация не е ограничена от границите на разтворимост на вафлата, което позволява по-високи концентрации в сравнение с други методи.

Равномерно допиране: Еднообразно допиране на голяма площ е постижимо.

Контрол на температурата: Температурата на пластината може да се контролира по време на имплантиране.

Ограничения:

Плитка дълбочина: Обикновено се ограничава до около един микрон от повърхността.

Трудности при много плитка имплантация: Нискоенергийните лъчи са трудни за контролиране, което увеличава времето и цената на процеса.

Повреда на решетката: Йоните могат да повредят решетката, изисквайки постимплантационно отгряване за възстановяване и активиране на добавките.

Висока цена: Разходите за оборудване и процес са значителни.

Ние от Semicorex сме специализирани вГрафит/керамика със собствено CVD покритиерешения в йонната имплантация, ако имате някакви запитвания или се нуждаете от допълнителни подробности, моля, не се колебайте да се свържете с нас.

Телефон за връзка: +86-13567891907

Имейл: sales@semicorex.com