Čo je to dopingový proces?

Pri výrobe ultra vysokej čistotyoblátky, doštičky musia dosiahnuť štandard čistoty nad 99,999999999 %, aby sa zabezpečili základné vlastnosti polovodičov. Paradoxne, aby sa dosiahla funkčná konštrukcia integrovaných obvodov, musia byť špecifické nečistoty zavedené lokálne na povrch doštičiek prostredníctvom dopingových procesov. Čistý monokryštálový kremík má totiž extrémne nízku koncentráciu voľných nosičov pri teplote okolia. Jeho vodivosť je blízka vodivosti izolátora, čo znemožňuje vytvorenie efektívneho prúdu. Dopingový proces to rieši úpravou dopingových prvkov a koncentrácie dopingu.

Dve hlavné dopingové techniky:

1. Vysokoteplotná difúzia je konvenčná metóda dopovania polovodičov. Cieľom je ošetriť polovodič pri vysokej teplote, ktorá spôsobí, že atómy nečistôt difundujú z povrchu polovodiča do jeho vnútra. Pretože atómy nečistôt sú zvyčajne väčšie ako atómy polovodičov, je potrebný tepelný pohyb atómov v kryštálovej mriežke, aby tieto nečistoty mohli obsadiť intersticiálne dutiny. Starostlivým riadením teplotných a časových parametrov počas difúzneho procesu je možné efektívne riadiť distribúciu nečistôt na základe tejto charakteristiky. Túto metódu je možné použiť na vytvorenie hlboko dopovaných spojov, ako je napríklad štruktúra s dvojitou jamkou v technológii CMOS.

2. Iónová implantácia je primárna dopingová technika pri výrobe polovodičov, ktorá má niekoľko výhod, ako je vysoká presnosť dopingu, nízke procesné teploty a malé poškodenie materiálu substrátu. Konkrétne, proces implantácie iónov zahŕňa ionizáciu atómov nečistôt, aby sa vytvorili nabité ióny, potom sa tieto ióny urýchlia prostredníctvom elektrického poľa s vysokou intenzitou, aby sa vytvoril vysokoenergetický iónový lúč. Tieto rýchlo sa pohybujúce ióny potom narážajú na povrch polovodiča, čo umožňuje presnú implantáciu s nastaviteľnou hĺbkou dopingu. Táto technika je obzvlášť užitočná na vytváranie plytkých spojovacích štruktúr, ako sú zdrojové a odtokové oblasti MOSFETov, a umožňuje vysoko presné riadenie distribúcie a koncentrácie nečistôt.

Faktory súvisiace s dopingom:

1. Dopingové prvky

Polovodiče typu N sa vytvárajú zavedením prvkov skupiny V (ako je fosfor a arzén), zatiaľ čo polovodiče typu P sa vytvárajú zavedením prvkov skupiny III (ako je bór). Medzitým čistota dopovacích prvkov priamo ovplyvňuje kvalitu dopovaného materiálu, pričom dopujúce prísady s vysokou čistotou pomáhajú znižovať ďalšie defekty.

2. Dopingová koncentrácia

Zatiaľ čo nízka koncentrácia nie je schopná výrazne zvýšiť vodivosť, vysoká koncentrácia má tendenciu poškodiť mriežku a zvýšiť riziko úniku.

pre polovodičový difúzny proces. Ak máte akékoľvek otázky, neváhajte nás kontaktovať.

Difúzny efekt atómov nečistôt je ovplyvnený teplotou, časom a atmosférickými podmienkami. Pri implantácii iónov je hĺbka a rovnomernosť dopingu určená energiou iónov, dávkou a uhlom dopadu.

---

Semicorex ponúka vysokú kvalituSiC roztokypre polovodičový difúzny proces. Ak máte akékoľvek otázky, neváhajte nás kontaktovať.