O que é o processo de implantação iônica da bolacha de silício?

O que é o processo de implantação iônica da bolacha de silício?

A dopagem de semicondutores é uma etapa chave do processo na produção de circuitos integrados. No processo de produção de semicondutores, o silício cristalino é usado como material de substrato do wafer, e sua condutividade elétrica é muito baixa. O silício se torna um semicondutor útil apenas quando pequenas quantidades de impurezas são adicionadas que alteram sua estrutura e condutividade. Este processo de adição de impurezas a uma pastilha de cristal de silício é chamado de dopagem. No processo de processamento de wafer, existem duas maneiras de introduzir elementos de impureza no wafer, a saber, difusão térmica e implantação iônica, conforme mostrado na figura a seguir. Nesse sentido, a implantação iônica é uma importante tecnologia de dopagem na fabricação de circuitos integrados (CI) modernos.PAM-XIAMEN pode oferecerwafer de silíciopara fabricação de CI.

Diagrama do Processo de Implantação de Íons de Silício

Processo de Implantação de Íons de Silício

1. O que é o processo de implantação de íons de silício?

A implantação de íons é essencialmente um processo de bombardeio físico, que consiste em dopar íons carregados com certa energia em silício. A energia de implantação está entre 1keV e 1MeV, e a profundidade média de distribuição de íons correspondente está entre 10nm e 10um. Quando os íons de impureza são implantados no material, os íons serão absorvidos pelo material e se tornarão parte do material, otimizando assim as propriedades da superfície do material, alterando a composição da superfície e a estrutura cristalina do material.

Os processos relacionados à implantação geralmente incluem o seguinte: implantes múltiplos, camadas de mascaramento, implantes de ângulo de inclinação, implantes de alta energia e implantes de alta corrente.

2. Usos da Implantação de Íons

Existem vários usos de implantação de íons:

* Implantações múltiplas para formar uma distribuição especial;

* Escolha o material de mascaramento e a espessura apropriados para bloquear uma certa proporção de íons incidentes de entrar no substrato;

* Implantação em ângulo oblíquo para formar uma junção ultra-rasa;

* Implantação de alta energia para formar uma camada enterrada;

* A implantação de alta corrente é usada para pré-deposição em tecnologia de difusão, ajuste de tensão de limiar e camada isolante formada para aplicações SOI (SOI: Silicon-On-Insulator, silício sobre substrato isolante, esta tecnologia está na camada superior de silício e A camada de óxido enterrado é introduzida entre os substratos traseiros).

3. Vantagens da Implantação de Íons

Em comparação com a difusão térmica, a vantagem mais significativa da tecnologia de implantação de íons é que ela pode atingir o objetivo de dopagem de pastilhas de silício em um processo de tamanho de processo menor. Além disso, outras vantagens do processo de implantação de íons também o tornam mais adequado para processos avançados de fabricação de semicondutores. Especificamente, consulte a tabela 1

Tabela 1 Vantagens do processo de implantação de íons

Vantagens Descrição
Controle preciso do conteúdo de impurezas Pode controlar com precisão a concentração de impurezas implantadas em uma ampla faixa, o erro está entre ± 2%
Muito boa homogeneidade de impurezas Controle a uniformidade das impurezas por varredura
Bom controle sobre a profundidade de penetração de impurezas Controle a profundidade de penetração de impurezas controlando a energia iônica durante a implantação, aumentando a flexibilidade do projeto
Gerar um único feixe de íons A tecnologia de separação em massa produz um feixe de íons puro livre de contaminação. Diferentes impurezas podem ser selecionadas para implantação
Processo de baixa temperatura A implantação de íons é realizada em temperatura moderada. Diferentes máscaras de litografia são permitidas.
Íons implantados podem passar através da membrana Impurezas podem ser implantadas através do filme, o que permite o ajuste da tensão do limiar do transistor MOS após o crescimento do óxido do portão, aumentando a flexibilidade do implante
Sem limite de solubilidade sólida O teor de impurezas implantadas não é limitado pela solubilidade sólida da pastilha de silício

 

Para obter mais informações, entre em contato conosco pelo e-mail [email protected] e [email protected].

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