Halvledardopning är ett viktigt processsteg i produktionen av integrerade kretsar. I halvledarproduktionsprocessen används kristallint kisel som substratmaterial för skivan, och dess elektriska ledningsförmåga är mycket dålig. Kisel blir en användbar halvledare endast när små mängder föroreningar tillsätts som förändrar dess struktur och konduktivitet. Denna process att lägga till föroreningar till en kiselkristallskiva kallas dopning. I processen för waferbearbetning finns det två sätt att införa föroreningselement i wafern, nämligen termisk diffusion och jonimplantation, som visas i följande figur. Däri är jonimplantation en viktig dopningsteknik vid tillverkning av moderna integrerade kretsar (IC).PAM-XIAMEN kan erbjudakiselwaferför IC-tillverkning.
Kiseljonimplantationsprocess
1. Vad är kiseljonimplantationsprocess?
Jonimplantation är i huvudsak en process av fysiskt bombardement, vilket är att dopa laddade joner med viss energi till kisel. Implantationsenergin är mellan 1keV och 1MeV, och motsvarande genomsnittliga jonfördelningsdjup är mellan 10nm och 10um. När föroreningsjoner implanteras i materialet kommer jonerna att absorberas av materialet och bli en del av materialet, vilket optimerar materialets ytegenskaper genom att ändra materialets ytsammansättning och kristallstruktur.
De implantationsrelaterade processerna inkluderar i allmänhet följande: multipla implantationer, maskeringsskikt, lutningsvinkelimplantationer, högenergiimplantationer och högströmsimplantationer.
2. Användning av jonimplantation
Det finns flera användningsområden för jonimplantation:
* Flera implantationer för att bilda en speciell fördelning;
* Välj lämpligt maskeringsmaterial och tjocklek för att blockera en viss andel infallande joner från att komma in i substratet;
* Implantation i en sned vinkel för att bilda en ultragrund korsning;
* Högenergiimplantation för att bilda ett nedgrävt lager;
* Högströmsimplantation används för pre-deposition i diffusionsteknik, tröskelspänningsjustering och isolerande skikt bildat för SOI-applikationer (SOI: Silicon-On-Insulator, kisel på isolerande substrat, denna teknik är i det översta skiktet av kisel och A nedgrävt oxidskikt införs mellan de bakre substraten).
3. Fördelar med jonimplantation
Jämfört med termisk diffusion är den viktigaste fördelen med jonimplantationsteknik att den kan uppnå syftet med kiselwafer-dopning i en process med mindre processstorlek. Dessutom gör andra fördelar med jonimplantationsprocessen den mer lämpad för avancerade halvledartillverkningsprocesser. Se mer specifikt tabell 1
|
Tabell 1 Fördelar med jonimplantationsprocessen |
|
| fördelar | Beskrivning |
| Exakt kontroll av föroreningsinnehåll | Kan noggrant kontrollera koncentrationen av implanterade föroreningar inom ett brett område, felet är mellan ±2% |
| Mycket god föroreningshomogenitet | Kontrollera enhetligheten av föroreningar genom att skanna |
| Bra kontroll över inträngningsdjupet för föroreningar | Kontrollera penetrationsdjupet för föroreningar genom att kontrollera jonenergin under implantation, vilket ökar designflexibiliteten |
| Generera en enda jonstråle | Massseparationsteknologi ger en ren jonstråle fri från föroreningar. Olika föroreningar kan väljas för implantation |
| Process med låg temperatur | Jonimplantation utförs vid måttlig temperatur. Olika litografimasker är tillåtna. |
| Implanterade joner kan passera genom membranet | Föroreningar kan implanteras genom filmen, vilket tillåter MOS-transistortröskelspänningsjustering efter gateoxidtillväxt, vilket ökar implantatets flexibilitet |
| Ingen fast löslighetsgräns | Innehållet av implanterade föroreningar begränsas inte av kiselskivans fasta löslighet |
För mer information, kontakta oss via e-post på victorchan@powerwaywafer.com och powerwaymaterial@gmail.com.