Apakah Teknologi Implantasi Ion Semikonduktor?

BagaimanaImplan IonasiKerja?

Dalam pembuatan semikonduktor, implantasi ion melibatkan penggunaan pemecut bertenaga tinggi untuk menyuntik atom bendasing tertentu, seperti arsenik atau boron, ke dalamsubstrat silikon. Silikon, diletakkan di tempat ke-14 dalam jadual berkala, membentuk ikatan kovalen dengan berkongsi empat elektron terluarnya dengan atom-atom jiran. Proses ini mengubah sifat elektrik silikon, melaraskan voltan ambang transistor dan membentuk struktur sumber dan longkang.

Seorang ahli fizik pernah merenungkan kesan memasukkan atom yang berbeza ke dalam kekisi silikon. Dengan menambahkan arsenik, yang mempunyai lima elektron luar, satu elektron kekal bebas, meningkatkan kekonduksian silikon dan mengubahnya menjadi semikonduktor jenis-n. Sebaliknya, memperkenalkan boron, dengan hanya tiga elektron luar, mencipta lubang positif, menghasilkan semikonduktor jenis-p. Kaedah untuk memasukkan unsur-unsur yang berbeza ke dalam kekisi silikon ini dikenali sebagai implantasi ion.

Apakah KomponenImplantasi Ionperalatan?

Peralatan implantasi ion terdiri daripada beberapa komponen utama: sumber ion, sistem pecutan elektrik, sistem vakum, magnet analisis, laluan rasuk, sistem pasca pecutan dan ruang implantasi. Sumber ion adalah penting, kerana ia menanggalkan elektron daripada atom untuk membentuk ion positif, yang kemudiannya diekstrak untuk membentuk pancaran ion.

Rasuk ini melalui modul analisis jisim, secara terpilih mengasingkan ion yang dikehendaki untuk pengubahsuaian semikonduktor. Selepas analisis jisim, pancaran ion ketulenan tinggi difokuskan dan dibentuk, dipercepatkan kepada tenaga yang diperlukan, dan diimbas secara seragam merentasisubstrat semikonduktor. Ion bertenaga tinggi menembusi bahan, membenamkan ke dalam kekisi, yang boleh mencipta kecacatan yang bermanfaat untuk aplikasi tertentu, seperti mengasingkan kawasan pada cip dan litar bersepadu. Untuk aplikasi lain, kitaran penyepuhlindapan digunakan untuk membaiki kerosakan dan mengaktifkan dopan, meningkatkan kekonduksian bahan.

Apakah Prinsip Implantasi Ion?

Implantasi ion ialah teknik untuk memasukkan dopan ke dalam semikonduktor, memainkan peranan penting dalam fabrikasi litar bersepadu. Proses tersebut melibatkan:

Pemurnian Ion: Ion yang dijana daripada sumber, membawa elektron dan nombor proton yang berbeza, dipercepatkan untuk membentuk pancaran ion positif/negatif. Kekotoran ditapis berdasarkan nisbah cas-ke-jisim untuk mencapai ketulenan ion yang diingini.

Suntikan Ion: Rasuk ion yang dipercepatkan diarahkan pada sudut tertentu ke permukaan kristal sasaran, penyinaran seragamwafer itu. Selepas menembusi permukaan, ion mengalami perlanggaran dan penyebaran dalam kekisi, akhirnya mendap pada kedalaman tertentu, mengubah suai sifat bahan. Doping bercorak boleh dicapai menggunakan topeng fizikal atau kimia, membenarkan pengubahsuaian elektrik yang tepat bagi kawasan litar tertentu.

Taburan kedalaman yang dijangkakan bagi dopan ditentukan oleh tenaga rasuk, sudut, dan sifat bahan wafer.

Apakah Kelebihan dan HadImplantasi Ion?

Kelebihan:

Julat Luas Dopan: Hampir semua elemen daripada jadual berkala boleh digunakan, dengan ketulenan tinggi yang dipastikan oleh pemilihan ion yang tepat.

Kawalan Tepat: Tenaga dan sudut pancaran ion boleh dikawal dengan tepat, membolehkan pengedaran kedalaman dan kepekatan yang tepat bagi dopan.

Fleksibiliti: Implantasi ion tidak dihadkan oleh had keterlarutan wafer, membenarkan kepekatan yang lebih tinggi daripada kaedah lain.

Doping Seragam: Doping seragam kawasan besar boleh dicapai.

Kawalan Suhu: Suhu wafer boleh dikawal semasa implantasi.

Had:

Kedalaman Cetek: Biasanya terhad kepada kira-kira satu mikron dari permukaan.

Kesukaran dengan Implantasi Sangat Cetek: Rasuk bertenaga rendah sukar dikawal, meningkatkan masa dan kos proses.

Kerosakan Kekisi: Ion boleh merosakkan kekisi, memerlukan penyepuhlindapan selepas implantasi untuk membaiki dan mengaktifkan dopan.

Kos Tinggi: Kos peralatan dan proses adalah penting.

Kami di Semicorex pakar dalamGrafit/Seramik dengan Salutan CVD proprietaripenyelesaian dalam implan ion, jika anda mempunyai sebarang pertanyaan atau memerlukan butiran tambahan, sila jangan teragak-agak untuk menghubungi kami.

Telefon untuk dihubungi: +86-13567891907

E-mel: sales@semicorex.com