Hva er halvlederionimplantasjonsteknologi?

HvordanIonimplantatasjonArbeid?

I halvlederproduksjon innebærer ioneimplantasjon bruk av høyenergiakseleratorer for å injisere spesifikke urenhetsatomer, som arsen eller bor, i ensilisium substrat. Silisium, plassert på 14. plass i det periodiske systemet, danner kovalente bindinger ved å dele sine fire ytre elektroner med naboatomer. Denne prosessen endrer de elektriske egenskapene til silisiumet, justerer transistorterskelspenninger og danner kilde- og avløpsstrukturer.

En fysiker grunnet en gang på effekten av å introdusere forskjellige atomer i silisiumgitteret. Ved å tilsette arsen, som har fem ytre elektroner, forblir ett elektron fritt, noe som øker silisiumets ledningsevne og transformerer det til en n-type halvleder. Omvendt, innføring av bor, med bare tre ytre elektroner, skaper et positivt hull, noe som resulterer i en p-type halvleder. Denne metoden for å inkorporere forskjellige elementer i silisiumgitteret er kjent som ioneimplantasjon.

Hva er komponentene iIoneimplantasjonUtstyr?

Ioneimplantasjonsutstyr består av flere nøkkelkomponenter: en ionekilde, et elektrisk akselerasjonssystem, et vakuumsystem, en analysemagnet, en strålebane, et postakselerasjonssystem og et implantasjonskammer. Ionekilden er avgjørende, siden den fjerner elektroner fra atomer for å danne positive ioner, som deretter ekstraheres for å danne en ionestråle.

Denne strålen passerer gjennom en masseanalysemodul, og isolerer selektivt de ønskede ionene for halvledermodifikasjon. Etter masseanalyse blir ionestrålen med høy renhet fokusert og formet, akselerert til den nødvendige energien og skannet jevnt overhalvledersubstrat. Høyenergi-ioner trenger inn i materialet og legger seg inn i gitteret, noe som kan skape defekter som er fordelaktige for visse bruksområder, for eksempel isolerende områder på brikker og integrerte kretser. For andre bruksområder brukes utglødningssykluser for å reparere skader og aktivere dopingmidler, noe som øker materialets ledningsevne.

Hva er prinsippene for ionimplantasjon?

Ioneimplantasjon er en teknikk for å introdusere dopstoffer i halvledere, og spiller en viktig rolle i fabrikasjon av integrerte kretser. Prosessen innebærer:

Ionrensing: Ioner generert fra kilden, som bærer forskjellige elektron- og protontall, akselereres for å danne en positiv/negativ ionestråle. Urenheter filtreres basert på ladning-til-masse-forhold for å oppnå ønsket ione-renhet.

Ioneinjeksjon: Den akselererte ionestrålen rettes i en spesifikk vinkel til målkrystalloverflaten, og bestråler jevntoblaten. Etter å ha penetrert overflaten, gjennomgår ioner kollisjoner og spredning i gitteret, og legger seg til slutt på en viss dybde, og endrer materialets egenskaper. Mønstret doping kan oppnås ved hjelp av fysiske eller kjemiske masker, som tillater presise elektriske modifikasjoner av spesifikke kretsområder.

Den forventede dybdefordelingen av dopingmidler bestemmes av strålens energi, vinkel og waferens materialegenskaper.

Hva er fordelene og begrensningene medIoneimplantasjon?

Fordeler:

Bredt utvalg av dopingsmidler: Nesten alle grunnstoffene fra det periodiske systemet kan brukes, med høy renhet sikret ved nøyaktig ionevalg.

Nøyaktig kontroll: Energien og vinkelen til ionestrålen kan kontrolleres nøyaktig, noe som tillater presis dybde- og konsentrasjonsfordeling av tilsetningsstoffer.

Fleksibilitet: Ioneimplantasjon er ikke begrenset av waferens løselighetsgrenser, og tillater høyere konsentrasjoner enn andre metoder.

Uniform doping: Uniform doping for store områder er oppnåelig.

Temperaturkontroll: Waferens temperatur kan kontrolleres under implantasjon.

Begrensninger:

Grunn dybde: Vanligvis begrenset til omtrent en mikron fra overflaten.

Vanskeligheter med svært grunt implantasjon: Lavenergistråler er vanskelige å kontrollere, noe som øker prosesstiden og kostnadene.

Gitterskade: Ioner kan skade gitteret, noe som krever utglødning etter implantasjon for å reparere og aktivere dopingmidler.

Høye kostnader: Utstyrs- og prosesskostnader er betydelige.

Vi i Semicorex er spesialister påGrafitt/keramikk med proprietær CVD-beleggløsninger innen ionimplantasjon, hvis du har spørsmål eller trenger ytterligere detaljer, ikke nøl med å ta kontakt med oss.

Kontakttelefon: +86-13567891907

E-post: sales@semicorex.com