Hvad er dopingproces?

Ved fremstilling af ultra-høj renhedoblater, skal wafere nå en renhedsstandard på over 99,999999999% for at sikre de grundlæggende egenskaber af halvledere. Paradoksalt nok, for at opnå den funktionelle konstruktion af integrerede kredsløb, skal specifikke urenheder indføres lokalt på overfladen af ​​wafere gennem dopingprocesser. Dette skyldes, at ren enkrystal silicium har en ekstrem lav koncentration af frie bærere ved omgivelsestemperatur. Dens ledningsevne er tæt på en isolator, hvilket gør det umuligt at danne en effektiv strøm. Dopingprocessen løser dette ved at justere dopingelementerne og dopingkoncentrationen.

De to almindelige dopingteknikker:

1.Højtemperaturdiffusion er en konventionel metode til halvlederdoping. Ideen er at behandle halvlederen ved en høj temperatur, hvilket får urenhedsatomer til at diffundere fra halvlederens overflade ind i dens indre. Da urenhedsatomer typisk er større end halvlederatomer, er den termiske bevægelse af atomer i krystalgitteret påkrævet for at hjælpe disse urenheder med at optage interstitielle hulrum. Ved omhyggeligt at kontrollere temperatur- og tidsparametrene under diffusionsprocessen, er det muligt effektivt at kontrollere urenhedsfordelingen baseret på denne egenskab. Denne metode kan bruges til at skabe dybe doterede kryds, såsom dobbeltbrøndsstrukturen i CMOS-teknologi.

2.Ionimplantation er den primære dopingteknik i halvlederfremstilling, som har flere fordele, såsom høj dopingnøjagtighed, lave procestemperaturer og lille skade på substratmaterialet. Specifikt indebærer ionimplantationsprocessen ionisering af urenhedsatomer for at skabe ladede ioner, hvorefter disse ioner accelereres via et elektrisk felt med høj intensitet for at danne en højenergi-ionstråle. Halvlederoverfladen bliver derefter ramt af disse hurtigt bevægende ioner, hvilket muliggør præcis implantation med justerbar dopingdybde. Denne teknik er især nyttig til at skabe overfladiske forbindelsesstrukturer, såsom kilde- og drænområderne for MOSFET'er, og giver mulighed for højpræcisionskontrol over fordelingen og koncentrationen af ​​urenheder.

Dopingrelaterede faktorer:

1. Dopingelementer

N-type halvledere dannes ved at indføre gruppe V-elementer (såsom fosfor og arsen), mens P-type halvledere dannes ved at indføre gruppe III-elementer (såsom bor). I mellemtiden påvirker renheden af ​​dopingelementer direkte kvaliteten af ​​det dopede materiale, med høj renhed dopingmidler, der hjælper med at reducere ekstra defekter.

2. Dopingkoncentration

Mens den lave koncentration ikke er i stand til at øge ledningsevnen væsentligt, har den høje koncentration en tendens til at skade gitteret og øge risikoen for lækage.

3. Proceskontrolparametre

Diffusionseffekten af ​​urenhedsatomer er påvirket af temperatur, tid og atmosfæriske forhold. Ved ionimplantation bestemmes dopingdybden og ensartetheden af ​​ionenergi, dosis og indfaldsvinkel.

---

Semicorex tilbyder høj kvalitetSiC-løsningertil halvlederdiffusionsproces. Hvis du har spørgsmål, er du velkommen til at kontakte os.