Ce este procesul de dopaj?

În fabricarea de puritate ultra-înaltănapolitane, napolitanele trebuie să atingă un standard de puritate de peste 99,999999999% pentru a asigura proprietățile fundamentale ale semiconductorilor. În mod paradoxal, pentru a realiza construcția funcțională a circuitelor integrate, impurități specifice trebuie introduse local pe suprafața plachetelor prin procese de dopaj. Acest lucru se datorează faptului că siliciul pur monocristal are o concentrație extrem de scăzută de purtători liberi la temperatura ambiantă. Conductivitatea sa este apropiată de cea a unui izolator, ceea ce face imposibilă formarea unui curent eficient. Procesul de dopaj rezolvă acest lucru prin ajustarea elementelor de dopaj și a concentrației de dopaj.

Cele două tehnici principale de dopaj:

1. Difuzia la temperatură înaltă este o metodă convențională pentru dopajul semiconductorilor. Ideea este de a trata semiconductorul la o temperatură ridicată, ceea ce face ca atomii de impurități să difuzeze de pe suprafața semiconductorului în interiorul acestuia. Deoarece atomii de impurități sunt de obicei mai mari decât atomii semiconductori, mișcarea termică a atomilor din rețeaua cristalină este necesară pentru a ajuta aceste impurități să ocupe golurile interstițiale. Prin controlul cu atenție a parametrilor de temperatură și timp în timpul procesului de difuzie, este posibil să se controleze eficient distribuția impurităților pe baza acestei caracteristici. Această metodă poate fi utilizată pentru a crea joncțiuni dopate profunde, cum ar fi structura cu două godeuri în tehnologia CMOS.

2. Implantarea ionică este tehnica principală de dopaj în fabricarea semiconductoarelor, care are mai multe avantaje, cum ar fi precizia ridicată a dopajului, temperaturile scăzute ale procesului și deteriorarea redusă a materialului substratului. Mai exact, procesul de implantare ionică presupune ionizarea atomilor de impurități pentru a crea ioni încărcați, apoi accelerarea acestor ioni printr-un câmp electric de mare intensitate pentru a forma un fascicul de ioni de înaltă energie. Suprafața semiconductorului este apoi lovită de acești ioni care se mișcă rapid, permițând implantarea precisă cu adâncime de dopaj reglabilă. Această tehnică este deosebit de utilă pentru crearea structurilor de joncțiune de mică adâncime, cum ar fi regiunile sursă și de scurgere ale MOSFET-urilor și permite un control de înaltă precizie asupra distribuției și concentrației impurităților.

Factori legați de dopaj:

1. Elemente de dopaj

În timp ce concentrația scăzută nu poate crește semnificativ conductivitatea, concentrația mare tinde să dăuneze rețelei și să crească riscul de scurgere.

2. Concentrarea de dopaj

În timp ce concentrația scăzută nu poate crește semnificativ conductivitatea, concentrația mare tinde să dăuneze rețelei și să crească riscul de scurgere.

3. Parametrii de control al procesului

Efectul de difuzie al atomilor de impurități este influențat de temperatură, timp și condițiile atmosferice. În implantarea ionică, adâncimea de dopaj și uniformitatea sunt determinate de energia ionică, doză și unghiul de incident.

---

Semicorex oferă calitate înaltăSoluții SiCpentru procesul de difuzie a semiconductoarelor. Dacă aveți întrebări, vă rugăm să nu ezitați să ne contactați.