Pha tạp chất bán dẫn là một bước quy trình quan trọng trong sản xuất vi mạch tích hợp. Trong quá trình sản xuất chất bán dẫn, silicon tinh thể được sử dụng làm vật liệu nền của tấm wafer, và tính dẫn điện của nó rất kém. Silicon chỉ trở thành chất bán dẫn hữu ích khi thêm một lượng nhỏ tạp chất làm thay đổi cấu trúc và độ dẫn điện của nó. Quá trình thêm tạp chất vào tấm wafer tinh thể silicon được gọi là pha tạp. Trong quá trình xử lý wafer, có hai cách để đưa các nguyên tố tạp chất vào wafer, đó là khuếch tán nhiệt và cấy ion, như trong hình sau. Trong đó, cấy ion là một công nghệ pha tạp chất quan trọng trong sản xuất vi mạch (IC) tích hợp hiện đại.PAM-XIAMEN có thể cung cấptấm siliconđể chế tạo vi mạch.
Quy trình cấy ion silic
1. Quy trình Cấy Ion Silicon Là Gì?
Cấy ion về bản chất là một quá trình bắn phá vật lý, đó là pha tạp các ion tích điện có năng lượng nhất định vào silicon. Năng lượng cấy vào giữa 1keV và 1MeV, và độ sâu phân bố ion trung bình tương ứng là từ 10nm đến 10um. Khi các ion tạp chất được cấy vào vật liệu, các ion sẽ được vật liệu hấp thụ và trở thành một phần của vật liệu, do đó tối ưu hóa các đặc tính bề mặt của vật liệu bằng cách thay đổi thành phần bề mặt và cấu trúc tinh thể của vật liệu.
Các quy trình liên quan đến cấy ghép thường bao gồm những điều sau: cấy ghép nhiều lần, lớp mặt nạ, cấy ghép góc nghiêng, cấy ghép năng lượng cao và cấy ghép dòng điện cao.
2. Công dụng của Cấy ion
Có một số ứng dụng của việc cấy ion:
* Nhiều cấy ghép để tạo thành một phân phối đặc biệt;
* Chọn vật liệu và độ dày mặt nạ thích hợp để chặn một tỷ lệ nhất định các ion tới xâm nhập vào chất nền;
* Cấy theo góc xiên để tạo thành vết nối siêu nông;
* Cấy năng lượng cao để tạo thành một lớp chôn vùi;
* Cấy dòng điện cao được sử dụng để lắng đọng trước trong công nghệ khuếch tán, điều chỉnh điện áp ngưỡng và lớp cách điện được hình thành cho các ứng dụng SOI (SOI: Silicon-On-Insulator, silicon trên nền cách điện, công nghệ này nằm ở lớp trên cùng của silicon và A lớp oxit chôn lấp được đưa vào giữa các chất nền phía sau).
3. Ưu điểm của Cấy ion
So với khuếch tán nhiệt, ưu điểm đáng kể nhất của công nghệ cấy ion là nó có thể đạt được mục đích pha tạp wafer silicon trong một quy trình kích thước quy trình nhỏ hơn. Ngoài ra, những ưu điểm khác của quy trình cấy ion cũng giúp nó phù hợp hơn với các quy trình sản xuất chất bán dẫn tiên tiến. Cụ thể vui lòng tham khảo bảng 1
|
Bảng 1 Ưu điểm của quy trình cấy ion |
|
| Ưu điểm | Miêu tả |
| Kiểm soát chính xác hàm lượng tạp chất | Có thể kiểm soát chính xác nồng độ tạp chất cấy trong một phạm vi rộng, sai số giữa ± 2% |
| Tính đồng nhất tạp chất rất tốt | Kiểm soát tính đồng nhất của các tạp chất bằng cách quét |
| Kiểm soát tốt độ sâu xâm nhập của tạp chất | Kiểm soát độ sâu thâm nhập của tạp chất bằng cách kiểm soát năng lượng ion trong quá trình cấy, tăng tính linh hoạt trong thiết kế |
| Tạo ra một chùm ion đơn lẻ | Công nghệ tách khối tạo ra chùm ion tinh khiết không bị nhiễm bẩn. Các tạp chất khác nhau có thể được chọn để cấy |
| Quy trình nhiệt độ thấp | Cấy ion được thực hiện ở nhiệt độ vừa phải. Các mặt nạ in thạch bản khác nhau được phép sử dụng. |
| Các ion được cấy có thể đi qua màng | Các tạp chất có thể được cấy qua màng, cho phép điều chỉnh điện áp ngưỡng của bóng bán dẫn MOS sau khi tăng trưởng ôxít cổng, tăng tính linh hoạt của mô cấy |
| Không có giới hạn độ hòa tan rắn | Hàm lượng tạp chất cấy vào không bị giới hạn bởi khả năng hòa tan rắn của tấm silicon |
Để biết thêm thông tin, vui lòng liên hệ với chúng tôi qua email victorchan@powerwaywafer.com và powerwaymaterial@gmail.com.