Doping semikonduktor ialah langkah proses utama dalam penghasilan litar bersepadu. Dalam proses pengeluaran semikonduktor, silikon kristal digunakan sebagai bahan substrat wafer, dan kekonduksian elektriknya sangat lemah. Silikon menjadi semikonduktor berguna hanya apabila sejumlah kecil kekotoran ditambah yang mengubah struktur dan kekonduksiannya. Proses menambah kekotoran pada wafer kristal silikon ini dipanggil doping. Dalam proses pemprosesan wafer, terdapat dua cara untuk memasukkan unsur kekotoran ke dalam wafer iaitu resapan haba dan implantasi ion, seperti yang ditunjukkan dalam rajah berikut. Di dalamnya, implantasi ion adalah teknologi doping yang penting dalam pembuatan litar bersepadu (IC) moden.PAM-XIAMEN boleh tawarkanwafer silikonuntuk fabrikasi IC.
Proses Implantasi Ion Silikon
1. Apakah Proses Implantasi Ion Silikon?
Implantasi ion pada asasnya adalah proses pengeboman fizikal, iaitu untuk membius ion bercas dengan tenaga tertentu ke dalam silikon. Tenaga implantasi adalah antara 1keV dan 1MeV, dan purata kedalaman taburan ion yang sepadan adalah antara 10nm dan 10um. Apabila ion kekotoran ditanam ke dalam bahan, ion akan diserap oleh bahan dan menjadi sebahagian daripada bahan, dengan itu mengoptimumkan sifat permukaan bahan dengan mengubah komposisi permukaan dan struktur kristal bahan.
Proses berkaitan implantasi secara amnya termasuk yang berikut: implantasi berbilang, lapisan penutup, implantasi sudut kecondongan, implantasi bertenaga tinggi dan implantasi arus tinggi.
2. Kegunaan Implantasi Ion
Terdapat beberapa kegunaan implantasi ion:
* Implantasi berbilang untuk membentuk pengedaran khas;
* Pilih bahan pelekat dan ketebalan yang sesuai untuk menyekat bahagian tertentu ion kejadian daripada memasuki substrat;
* Implantasi pada sudut serong untuk membentuk persimpangan ultra cetek;
* Implantasi tenaga tinggi untuk membentuk lapisan terkubur;
* Implantasi arus tinggi digunakan untuk pra-pemendapan dalam teknologi resapan, pelarasan voltan ambang, dan lapisan penebat yang dibentuk untuk aplikasi SOI (SOI: Silicon-On-Insulator, silikon pada substrat penebat, teknologi ini berada di lapisan atas silikon dan A lapisan oksida yang tertimbus diperkenalkan di antara substrat belakang).
3. Kelebihan Implantasi Ion
Berbanding dengan penyebaran haba, kelebihan paling ketara teknologi implantasi ion ialah ia boleh mencapai tujuan doping wafer silikon dalam proses saiz proses yang lebih kecil. Di samping itu, kelebihan lain proses implantasi ion juga menjadikannya lebih sesuai untuk proses pembuatan semikonduktor maju. Secara khusus sila rujuk jadual 1
|
Jadual 1 Kelebihan Proses Implantasi Ion |
|
| kelebihan | Penerangan |
| Kawalan tepat kandungan kekotoran | Boleh mengawal dengan tepat kepekatan kekotoran yang ditanam dalam julat yang luas, ralatnya adalah antara ±2% |
| Kehomogenan kekotoran yang sangat baik | Kawal keseragaman kekotoran dengan mengimbas |
| Kawalan yang baik ke atas kedalaman penembusan kekotoran | Kawal kedalaman penembusan kekotoran dengan mengawal tenaga ion semasa implantasi, meningkatkan fleksibiliti reka bentuk |
| Hasilkan pancaran ion tunggal | Teknologi pengasingan jisim menghasilkan pancaran ion tulen yang bebas daripada pencemaran. Kekotoran yang berbeza boleh dipilih untuk implantasi |
| Proses suhu rendah | Implantasi ion dilakukan pada suhu sederhana. Topeng litografi yang berbeza dibenarkan. |
| Ion yang ditanam boleh melalui membran | Kekotoran boleh ditanam melalui filem, yang membolehkan pelarasan voltan ambang transistor MOS selepas pertumbuhan oksida gerbang, meningkatkan fleksibiliti implan |
| Tiada had keterlarutan pepejal | Kandungan kekotoran yang ditanam tidak dihadkan oleh keterlarutan pepejal wafer silikon |
Untuk maklumat lebih lanjut, sila hubungi kami melalui e-mel di victorchan@powerwaywafer.com dan powerwaymaterial@gmail.com.