Proses Implan dan Difusi Ion

Implantasi ion adalah metode doping semikonduktor dan salah satu proses utama dalam pembuatan semikonduktor.

Mengapa doping?

Silikon murni/silikon intrinsik tidak memiliki pembawa bebas (elektron atau lubang) di dalamnya dan memiliki konduktivitas yang buruk. Dalam teknologi semikonduktor, doping adalah dengan sengaja menambahkan sejumlah kecil atom pengotor ke silikon intrinsik untuk mengubah sifat listrik silikon, menjadikannya lebih konduktif sehingga mampu digunakan untuk memproduksi berbagai perangkat semikonduktor. Doping dapat berupa doping tipe-n atau doping tipe-p. doping tipe-n: dicapai dengan mendoping unsur pentavalen (seperti fosfor, arsenik, dll.) ke dalam silikon; doping tipe-p: dicapai dengan mendoping unsur trivalen (seperti boron, aluminium, dll.) ke dalam silikon. Metode doping biasanya mencakup difusi termal dan implantasi ion.

Metode difusi termal

Difusi termal adalah migrasi unsur pengotor ke dalam silikon melalui pemanasan. Migrasi zat ini disebabkan oleh gas pengotor dengan konsentrasi tinggi menuju substrat silikon dengan konsentrasi rendah, dan cara migrasinya ditentukan oleh perbedaan konsentrasi, suhu, dan koefisien difusi. Prinsip dopingnya adalah pada suhu tinggi, atom dalam wafer silikon dan atom dalam sumber doping akan memperoleh energi yang cukup untuk bergerak. Atom-atom sumber doping pertama-tama teradsorpsi pada permukaan wafer silikon, dan kemudian atom-atom tersebut larut ke dalam lapisan permukaan wafer silikon. Pada suhu tinggi, atom doping berdifusi ke dalam melalui celah kisi wafer silikon atau menggantikan posisi atom silikon. Akhirnya, atom doping mencapai keseimbangan distribusi tertentu di dalam wafer. Metode difusi termal memiliki biaya rendah dan proses yang matang. Namun, ia juga memiliki beberapa keterbatasan, seperti kontrol kedalaman dan konsentrasi doping tidak setepat implantasi ion, dan proses suhu tinggi dapat menyebabkan kerusakan kisi, dll.

Implantasi ion:

Ini mengacu pada pengionan elemen doping dan pembentukan berkas ion, yang dipercepat ke energi tertentu (tingkat keV~MeV) melalui tegangan tinggi untuk bertabrakan dengan substrat silikon. Ion doping secara fisik ditanamkan ke dalam silikon untuk mengubah sifat fisik area material yang didoping.

Keuntungan implantasi ion:

Ini adalah proses bersuhu rendah, jumlah implantasi/jumlah doping dapat dipantau, dan kandungan pengotor dapat dikontrol secara tepat; kedalaman implantasi pengotor dapat dikontrol secara tepat; keseragaman pengotornya bagus; selain hard mask, photoresist juga bisa digunakan sebagai masker; tidak dibatasi oleh kompatibilitas (pelarutan atom pengotor dalam kristal silikon akibat doping difusi termal dibatasi oleh konsentrasi maksimum, dan terdapat batas pelarutan yang seimbang, sedangkan implantasi ion merupakan proses fisika non-kesetimbangan. Atom pengotor disuntikkan menjadi kristal silikon dengan energi tinggi, yang dapat melebihi batas pembubaran alami pengotor dalam kristal silikon. Salah satunya adalah dengan melembabkan benda secara diam-diam, dan yang lainnya adalah dengan memaksa busur.)

Prinsip implantasi ion:

Pertama, atom gas pengotor dipukul oleh elektron dalam sumber ion untuk menghasilkan ion. Ion terionisasi diekstraksi oleh komponen hisap untuk membentuk berkas ion. Setelah analisis magnetik, ion-ion dengan rasio massa terhadap muatan yang berbeda dibelokkan (karena berkas ion yang terbentuk di depan tidak hanya berisi berkas ion pengotor target, tetapi juga berkas ion elemen material lainnya, yang harus disaring. keluar), dan berkas ion elemen pengotor murni yang memenuhi persyaratan dipisahkan, kemudian dipercepat oleh tegangan tinggi, energi ditingkatkan, dan difokuskan serta dipindai secara elektronik, dan akhirnya mengenai posisi target untuk mencapai implantasi.

Pengotor yang ditanamkan oleh ion tidak aktif secara elektrik tanpa pengolahan, jadi setelah implantasi ion, pengotor umumnya mengalami anil suhu tinggi untuk mengaktifkan ion pengotor, dan suhu tinggi dapat memperbaiki kerusakan kisi yang disebabkan oleh implantasi ion.

Semicorex menawarkan kualitas tinggibagian SiCdalam implan ion dan proses difusi. Jika Anda memiliki pertanyaan atau memerlukan detail tambahan, jangan ragu untuk menghubungi kami.

Hubungi telepon #+86-13567891907

Email: penjualan@semicorex.com