Vad är dopingprocess?

Vid tillverkning av ultrahög renhetoblat, måste wafers nå en renhetsstandard på över 99,999999999 % för att säkerställa de grundläggande egenskaperna hos halvledare. Paradoxalt nog, för att uppnå den funktionella konstruktionen av integrerade kretsar, måste specifika föroreningar införas lokalt på ytan av wafers genom dopningsprocesser. Detta beror på att rent enkristallkisel har en extremt låg koncentration av fria bärare vid omgivningstemperatur. Dess konduktivitet är nära den för en isolator, vilket gör det omöjligt att bilda en effektiv ström. Dopningsprocessen löser detta genom att justera dopningselementen och dopningskoncentrationen.

De två vanliga dopningsteknikerna:

1.Högtemperaturdiffusion är en konventionell metod för halvledardopning. Tanken är att behandla halvledaren vid en hög temperatur, vilket gör att föroreningsatomer diffunderar från halvledarens yta in i dess inre. Eftersom föroreningsatomer vanligtvis är större än halvledaratomer, krävs den termiska rörelsen av atomer i kristallgittret för att hjälpa dessa föroreningar att ockupera mellanrum. Genom att noggrant kontrollera temperatur- och tidsparametrarna under diffusionsprocessen är det möjligt att effektivt kontrollera föroreningsfördelningen baserat på denna egenskap. Denna metod kan användas för att skapa djupdopade korsningar, såsom dubbelbrunnsstrukturen i CMOS-teknik.

2. Jonimplantation är den primära dopningstekniken vid halvledartillverkning, som har flera fördelar, såsom hög dopningsnoggrannhet, låga processtemperaturer och liten skada på substratmaterialet. Närmare bestämt innebär jonimplantationsprocessen joniserande föroreningsatomer för att skapa laddade joner, och sedan accelerera dessa joner via ett högintensivt elektriskt fält för att bilda en högenergijonstråle. Halvledarytan träffas sedan av dessa snabbrörliga joner, vilket möjliggör exakt implantation med justerbart dopningsdjup. Den här tekniken är särskilt användbar för att skapa grunda korsningsstrukturer, såsom source- och dräneringsområdena för MOSFET:er, och möjliggör högprecisionskontroll över fördelningen och koncentrationen av föroreningar.

Dopingrelaterade faktorer:

1. Dopingelement

Halvledare av N-typ bildas genom att introducera grupp V-element (såsom fosfor och arsenik), medan halvledare av P-typ bildas genom att introducera grupp III-element (såsom bor). Samtidigt påverkar renheten hos dopningselementen direkt kvaliteten på det dopade materialet, med dopingmedel med hög renhet som hjälper till att minska extra defekter.

2. Dopingkoncentration

Även om den låga koncentrationen inte kan öka ledningsförmågan avsevärt, tenderar den höga koncentrationen att skada gallret och öka risken för läckage.

3. Processkontrollparametrar

Diffusionseffekten av föroreningsatomer påverkas av temperatur, tid och atmosfäriska förhållanden. Vid jonimplantation bestäms dopningsdjupet och enhetligheten av jonenergi, dos och infallsvinkel.

---

Semicorex erbjuder hög kvalitetSiC-lösningarför halvledardiffusionsprocess. Om du har några frågor är du välkommen att kontakta oss.