Ce este tehnologia de implantare a ionilor semiconductori?

Cum faceImplant ionicationLucru?

În producția de semiconductori, implantarea ionică implică utilizarea acceleratoarelor de înaltă energie pentru a injecta atomi specifici de impurități, cum ar fi arsen sau bor, într-unsubstrat de siliciu. Siliciul, poziționat pe locul 14 în tabelul periodic, formează legături covalente prin împărțirea celor patru electroni exteriori cu atomii învecinați. Acest proces modifică proprietățile electrice ale siliciului, ajustând tensiunile de prag ale tranzistorului și formând structuri de sursă și de scurgere.

Un fizician s-a gândit odată la efectele introducerii diferiților atomi în rețeaua de siliciu. Prin adăugarea de arsen, care are cinci electroni exteriori, un electron rămâne liber, sporind conductivitatea siliciului și transformându-l într-un semiconductor de tip n. În schimb, introducerea borului, cu doar trei electroni exteriori, creează o gaură pozitivă, rezultând un semiconductor de tip p. Această metodă de încorporare a diferitelor elemente în rețeaua de siliciu este cunoscută sub numele de implantare ionică.

Care sunt componenteleImplantarea ionicăEchipament?

Echipamentul de implantare ionică constă din mai multe componente cheie: o sursă de ioni, un sistem de accelerare electric, un sistem de vid, un magnet de analiză, o cale a fasciculului, un sistem de post-accelerare și o cameră de implantare. Sursa de ioni este crucială, deoarece scoate electronii din atomi pentru a forma ioni pozitivi, care sunt apoi extrași pentru a forma un fascicul de ioni.

Acest fascicul trece printr-un modul de analiză a masei, izolând selectiv ionii doriti pentru modificarea semiconductorilor. După analiza masei, fasciculul de ioni de înaltă puritate este focalizat și modelat, accelerat până la energia necesară și scanat uniform pesubstrat semiconductor. Ionii de înaltă energie pătrund în material, înglobându-se în rețea, ceea ce poate crea defecte benefice pentru anumite aplicații, cum ar fi izolarea regiunilor pe cipuri și circuite integrate. Pentru alte aplicații, ciclurile de recoacere sunt folosite pentru a repara deteriorarea și pentru a activa dopanții, îmbunătățind conductivitatea materialului.

Care sunt principiile implantării ionice?

Implantarea ionică este o tehnică de introducere a dopanților în semiconductori, jucând un rol vital în fabricarea circuitelor integrate. Procesul presupune:

Purificarea ionilor: Ionii generați de la sursă, purtând diferite numere de electroni și protoni, sunt accelerați pentru a forma un fascicul de ioni pozitivi/negativi. Impuritățile sunt filtrate pe baza raportului încărcare-masă pentru a obține puritatea ionică dorită.

Injecție de ioni: fascicul de ioni accelerat este îndreptat la un unghi specific față de suprafața cristalului țintă, iradiind uniformnapolitana. După ce pătrund pe suprafață, ionii suferă ciocniri și împrăștiere în rețea, în cele din urmă depunându-se la o anumită adâncime, modificând proprietățile materialului. Dopajul modelat poate fi realizat folosind măști fizice sau chimice, permițând modificări electrice precise ale zonelor specifice ale circuitului.

Distribuția de adâncime așteptată a dopanților este determinată de energia fasciculului, unghiul și proprietățile materialului plachetei.

Care sunt avantajele și limitărileImplantarea ionică?

Avantaje:

Gamă largă de dopanți: pot fi utilizate aproape toate elementele din tabelul periodic, cu o puritate ridicată asigurată de o selecție precisă a ionilor.

Control precis: Energia și unghiul fasciculului ionic pot fi controlate cu precizie, permițând distribuția precisă a adâncimii și concentrației dopanților.

Flexibilitate: Implantarea ionică nu este limitată de limitele de solubilitate ale plachetei, permițând concentrații mai mari decât alte metode.

Dopajul uniform: Dopajul uniform pe o suprafață mare este realizabil.

Controlul temperaturii: temperatura plachetei poate fi controlată în timpul implantării.

Limitări:

Adâncime mică: de obicei limitată la aproximativ un micron de la suprafață.

Dificultăți cu implantarea foarte superficială: fasciculele cu energie scăzută sunt greu de controlat, ceea ce crește timpul și costul procesului.

Deteriorarea rețelei: Ionii pot deteriora rețeaua, necesitând recoacere post-implantare pentru a repara și activa dopanții.

Cost ridicat: costurile pentru echipamente și proces sunt semnificative.

Noi, cei de la Semicorex, suntem specializați înGrafit/Ceramică cu acoperire CVD propriesoluții în implantare ionică, dacă aveți întrebări sau aveți nevoie de detalii suplimentare, vă rugăm să nu ezitați să ne contactați.

Telefon de contact: +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com