आयन रोपण आणि प्रसार प्रक्रिया

आयन इम्प्लांटेशन ही सेमीकंडक्टर डोपिंगची एक पद्धत आहे आणि सेमीकंडक्टर उत्पादनातील मुख्य प्रक्रियांपैकी एक आहे.

डोपिंग का?

शुद्ध सिलिकॉन/आंतरिक सिलिकॉनमध्ये कोणतेही मुक्त वाहक (इलेक्ट्रॉन किंवा छिद्र) नसतात आणि त्यांची चालकता कमी असते. सेमीकंडक्टर तंत्रज्ञानामध्ये, डोपिंग म्हणजे सिलिकॉनचे विद्युत गुणधर्म बदलण्यासाठी आंतरिक सिलिकॉनमध्ये जाणूनबुजून अशुद्धता अणूंची अगदी कमी प्रमाणात जोडणे, ज्यामुळे ते अधिक प्रवाहकीय बनते आणि त्यामुळे विविध सेमीकंडक्टर उपकरणे तयार करण्यासाठी वापरले जाऊ शकते. डोपिंग एन-टाइप डोपिंग किंवा पी-टाइप डोपिंग असू शकते. n-प्रकार डोपिंग: पेंटावॅलेंट घटक (जसे की फॉस्फरस, आर्सेनिक इ.) सिलिकॉनमध्ये डोपिंग करून साध्य केले; p-प्रकार डोपिंग: त्रिसंयोजक घटक (जसे की बोरॉन, ॲल्युमिनियम इ.) सिलिकॉनमध्ये डोपिंग करून साध्य केले. डोपिंग पद्धतींमध्ये सामान्यतः थर्मल डिफ्यूजन आणि आयन रोपण यांचा समावेश होतो.

थर्मल प्रसार पद्धत

थर्मल डिफ्यूजन म्हणजे अशुद्धता घटक गरम करून सिलिकॉनमध्ये स्थलांतरित करणे. या पदार्थाचे स्थलांतर कमी-सांद्रता असलेल्या सिलिकॉन सब्सट्रेटकडे उच्च-सांद्रता असलेल्या अशुद्धता वायूमुळे होते आणि त्याचे स्थलांतर मोड एकाग्रता फरक, तापमान आणि प्रसार गुणांक द्वारे निर्धारित केले जाते. त्याचे डोपिंग तत्त्व असे आहे की उच्च तापमानात, सिलिकॉन वेफरमधील अणू आणि डोपिंग स्त्रोतातील अणूंना हालचाल करण्यासाठी पुरेशी ऊर्जा मिळते. डोपिंग स्त्रोताचे अणू प्रथम सिलिकॉन वेफरच्या पृष्ठभागावर शोषले जातात आणि नंतर हे अणू सिलिकॉन वेफरच्या पृष्ठभागाच्या थरात विरघळतात. उच्च तापमानात, डोपिंग अणू सिलिकॉन वेफरच्या जाळीच्या अंतरांमधून आतमध्ये पसरतात किंवा सिलिकॉन अणूंची स्थिती बदलतात. अखेरीस, डोपिंग अणू वेफरच्या आत विशिष्ट वितरण संतुलनापर्यंत पोहोचतात. थर्मल डिफ्यूजन पद्धतीमध्ये कमी खर्च आणि परिपक्व प्रक्रिया आहेत. तथापि, त्याला काही मर्यादा देखील आहेत, जसे की डोपिंग खोलीचे नियंत्रण आणि एकाग्रतेचे नियंत्रण आयन रोपण करण्याइतके अचूक नसते आणि उच्च तापमान प्रक्रियेमुळे जाळीचे नुकसान होऊ शकते इ.

आयन रोपण:

हे डोपिंग घटकांचे आयनीकरण करणे आणि आयन बीम तयार करणे संदर्भित करते, जे सिलिकॉन सब्सट्रेटशी टक्कर देण्यासाठी उच्च व्होल्टेजद्वारे विशिष्ट उर्जेवर (keV~MeV स्तर) प्रवेग करते. सामग्रीच्या डोप केलेल्या क्षेत्राचे भौतिक गुणधर्म बदलण्यासाठी डोपिंग आयन भौतिकरित्या सिलिकॉनमध्ये रोपण केले जातात.

आयन इम्प्लांटेशनचे फायदे:

ही कमी-तापमानाची प्रक्रिया आहे, इम्प्लांटेशन रक्कम/डोपिंग रकमेचे परीक्षण केले जाऊ शकते आणि अशुद्धतेचे प्रमाण तंतोतंत नियंत्रित केले जाऊ शकते; अशुद्धतेची रोपण खोली अचूकपणे नियंत्रित केली जाऊ शकते; अशुद्धता एकरूपता चांगली आहे; हार्ड मास्क व्यतिरिक्त, फोटोरेसिस्ट देखील मुखवटा म्हणून वापरला जाऊ शकतो; हे सुसंगततेने मर्यादित नाही (थर्मल डिफ्यूजन डोपिंगमुळे सिलिकॉन क्रिस्टल्समधील अशुद्धता अणूंचे विघटन जास्तीत जास्त एकाग्रतेद्वारे मर्यादित आहे, आणि एक संतुलित विघटन मर्यादा आहे, तर आयन रोपण ही एक समतोल नसलेली भौतिक प्रक्रिया आहे. अशुद्धता अणू इंजेक्शनने केले जातात. उच्च उर्जा असलेल्या सिलिकॉन क्रिस्टल्समध्ये, जे सिलिकॉन क्रिस्टल्समधील अशुद्धतेच्या नैसर्गिक विरघळण्याची मर्यादा ओलांडू शकते, एक म्हणजे गोष्टी शांतपणे ओलावणे आणि दुसरे म्हणजे धनुष्य बळजबरी करणे.)

आयन इम्प्लांटेशनचे तत्व:

प्रथम, आयन तयार करण्यासाठी अशुद्ध वायूचे अणू आयन स्त्रोतातील इलेक्ट्रॉन्सद्वारे दाबले जातात. आयनीकृत आयन आयन बीम तयार करण्यासाठी सक्शन घटकाद्वारे काढले जातात. चुंबकीय विश्लेषणानंतर, विविध वस्तुमान-ते-चार्ज गुणोत्तर असलेले आयन विक्षेपित केले जातात (कारण समोर तयार झालेल्या आयन बीममध्ये केवळ लक्ष्यित अशुद्धतेचे आयन बीमच नसते, तर इतर भौतिक घटकांचे आयन बीम देखील असते, जे फिल्टर करणे आवश्यक आहे. बाहेर) आणि शुद्ध अशुद्ध घटक आयन बीम जो आवश्यकता पूर्ण करतो तो वेगळा केला जातो, आणि नंतर तो उच्च व्होल्टेजने प्रवेगक होतो, ऊर्जा वाढविली जाते, आणि ती केंद्रित आणि इलेक्ट्रॉनिक पद्धतीने स्कॅन केली जाते आणि शेवटी इम्प्लांटेशन साध्य करण्यासाठी लक्ष्य स्थानावर दाबली जाते.

आयनद्वारे प्रत्यारोपित केलेल्या अशुद्धता उपचाराशिवाय विद्युतदृष्ट्या निष्क्रिय असतात, म्हणून आयन रोपण केल्यानंतर, अशुद्धता आयन सक्रिय करण्यासाठी त्यांना सामान्यतः उच्च-तापमान ॲनिलिंग केले जाते आणि उच्च तापमान आयन रोपणामुळे झालेल्या जाळीच्या नुकसानाची दुरुस्ती करू शकते.

सेमिकोरेक्स उच्च-गुणवत्तेची ऑफर करतेSiC भागआयन रोपण आणि प्रसार प्रक्रियेत. आपल्याकडे काही चौकशी असल्यास किंवा अतिरिक्त तपशीलांची आवश्यकता असल्यास, कृपया आमच्याशी संपर्क साधण्यास अजिबात संकोच करू नका.

संपर्क फोन # +86-13567891907

ईमेल: sales@semicorex.com