กระบวนการเติมสารกึ่งตัวนำ

คุณสมบัติเฉพาะประการหนึ่งของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ก็คือ ความสามารถในการนำไฟฟ้าและประเภทการนำไฟฟ้า (ประเภท N หรือประเภท P) สามารถสร้างและควบคุมผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการเติมได้ สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการแนะนำสิ่งเจือปนพิเศษที่เรียกว่าสารเจือปนลงในวัสดุเพื่อสร้างรอยต่อบนพื้นผิวของแผ่นเวเฟอร์ อุตสาหกรรมใช้เทคนิคการเติมสารต้องห้ามหลักสองประการ ได้แก่ การแพร่กระจายความร้อนและการฝังไอออน

ในการแพร่กระจายความร้อน วัสดุเจือปนจะถูกนำเข้าไปในพื้นผิวที่สัมผัสของชั้นบนสุดของแผ่นเวเฟอร์ โดยทั่วไปจะใช้ช่องเปิดในชั้นซิลิคอนไดออกไซด์ โดยการใช้ความร้อน สารเจือปนเหล่านี้จะกระจายเข้าสู่ร่างกายของแผ่นเวเฟอร์ ปริมาณและความลึกของการแพร่กระจายนี้ควบคุมโดยกฎเฉพาะที่ได้มาจากหลักการทางเคมี ซึ่งกำหนดวิธีที่สารเจือปนเคลื่อนที่ภายในแผ่นเวเฟอร์ที่อุณหภูมิสูงขึ้น

ในทางตรงกันข้าม การฝังไอออนเกี่ยวข้องกับการฉีดวัสดุเจือปนเข้าไปในพื้นผิวของแผ่นเวเฟอร์โดยตรง อะตอมของสารเจือปนส่วนใหญ่ที่ถูกนำเข้ามายังคงนิ่งอยู่ใต้ชั้นผิว เช่นเดียวกับการแพร่กระจายความร้อน การเคลื่อนที่ของอะตอมที่ฝังไว้เหล่านี้ยังถูกควบคุมโดยกฎการแพร่อีกด้วย การฝังไอออนได้เข้ามาแทนที่เทคนิคการแพร่กระจายความร้อนแบบเก่าเป็นส่วนใหญ่ และปัจจุบันมีความจำเป็นในการผลิตอุปกรณ์ขนาดเล็กและซับซ้อนมากขึ้น

กระบวนการและการประยุกต์การใช้สารต้องห้ามทั่วไป

1.การเติมสารกระตุ้นการแพร่กระจาย: ในวิธีนี้ อะตอมของสิ่งเจือปนจะถูกกระจายลงในเวเฟอร์ซิลิคอนโดยใช้เตาแพร่ที่อุณหภูมิสูง ซึ่งก่อให้เกิดชั้นการแพร่กระจาย เทคนิคนี้ใช้เป็นหลักในการผลิตวงจรรวมและไมโครโปรเซสเซอร์ขนาดใหญ่

2.การเติมไอออนด้วยการฉีด: กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการฉีดไอออนที่ไม่บริสุทธิ์โดยตรงลงในเวเฟอร์ซิลิคอนด้วยเครื่องฝังไอออน ทำให้เกิดชั้นการฝังไอออน ช่วยให้มีความเข้มข้นของสารโด๊ปสูงและการควบคุมที่แม่นยำ ทำให้เหมาะสำหรับการผลิตชิปที่มีการบูรณาการสูงและมีประสิทธิภาพสูง

3. การเติมไอสารเคมีด้วยการเติม: ในเทคนิคนี้ ฟิล์มที่เจือ เช่น ซิลิคอนไนไตรด์ จะเกิดขึ้นบนพื้นผิวของเวเฟอร์ซิลิคอนผ่านการสะสมไอสารเคมี วิธีการนี้มีความสม่ำเสมอและความสามารถในการทำซ้ำที่ดีเยี่ยม ทำให้เหมาะสำหรับการผลิตชิปแบบพิเศษ

4. การเติมสารโดปในแนวดิ่ง: วิธีการนี้เกี่ยวข้องกับการปลูกชั้นผลึกเดี่ยวที่เจือ เช่น แก้วซิลิคอนที่เจือด้วยฟอสฟอรัส บนสารตั้งต้นของผลึกเดี่ยว เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสร้างเซ็นเซอร์ความไวสูงและความเสถียรสูง

5. วิธีการแก้ปัญหา: วิธีการแก้ปัญหาช่วยให้สามารถปรับความเข้มข้นของยาสลบได้โดยการควบคุมองค์ประกอบของสารละลายและเวลาในการแช่ เทคนิคนี้สามารถใช้ได้กับวัสดุหลายประเภท โดยเฉพาะวัสดุที่มีโครงสร้างเป็นรูพรุน

6. วิธีการสะสมไอ: วิธีนี้เกี่ยวข้องกับการสร้างสารประกอบใหม่โดยทำปฏิกิริยาอะตอมหรือโมเลกุลภายนอกกับอะตอมหรือโมเลกุลที่อยู่บนพื้นผิวของวัสดุ จึงควบคุมวัสดุเติม เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเติมฟิล์มบางและวัสดุนาโน

กระบวนการเติมสารต้องห้ามแต่ละประเภทมีลักษณะเฉพาะและขอบเขตการใช้งานที่แตกต่างกัน ในการใช้งานจริง สิ่งสำคัญคือต้องเลือกกระบวนการเติมที่เหมาะสมตามความต้องการเฉพาะและคุณสมบัติของวัสดุเพื่อให้ได้ผลลัพธ์การใช้สารต้องห้ามที่เหมาะสมที่สุด

เทคโนโลยีโด๊ปมีการใช้งานที่หลากหลายในสาขาต่างๆ:

• การผลิตเซมิคอนดักเตอร์:การโด๊ปเป็นเทคโนโลยีหลักในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในการสร้างทรานซิสเตอร์ วงจรรวม เซลล์แสงอาทิตย์ และอื่นๆ กระบวนการเติมสารกระตุ้นจะปรับเปลี่ยนคุณสมบัติการนำไฟฟ้าและออปโตอิเล็กทรอนิกส์ของเซมิคอนดักเตอร์ ทำให้อุปกรณ์สามารถตอบสนองความต้องการด้านการทำงานและประสิทธิภาพที่เฉพาะเจาะจงได้
• บรรจุภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์:ในบรรจุภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ เทคโนโลยีการเติมถูกนำมาใช้เพื่อเพิ่มการนำความร้อนและคุณสมบัติทางไฟฟ้าของวัสดุบรรจุภัณฑ์ กระบวนการนี้ช่วยปรับปรุงทั้งประสิทธิภาพการกระจายความร้อนและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
• เซ็นเซอร์เคมี:การโด๊ปถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านเซ็นเซอร์เคมีสำหรับการผลิตเมมเบรนและอิเล็กโทรดที่ละเอียดอ่อน ด้วยการเปลี่ยนความไวและความเร็วการตอบสนองของเซ็นเซอร์ การเติมสารกระตุ้นจะอำนวยความสะดวกในการพัฒนาอุปกรณ์ที่มีความไวสูง การเลือกสรร และเวลาตอบสนองที่รวดเร็ว
• ไบโอเซนเซอร์:ในทำนองเดียวกัน ในขอบเขตของไบโอเซนเซอร์ มีการใช้เทคโนโลยีการเติมเพื่อผลิตไบโอชิปและไบโอเซนเซอร์ กระบวนการนี้จะปรับเปลี่ยนคุณสมบัติทางไฟฟ้าและลักษณะทางชีวภาพของวัสดุชีวภาพ นำไปสู่ไบโอเซนเซอร์ที่มีความไวสูง เฉพาะเจาะจง และคุ้มต้นทุน
• สาขาอื่นๆ:เทคโนโลยีการโด๊ปยังใช้ในวัสดุหลายชนิด เช่น วัสดุแม่เหล็ก เซรามิก และแก้ว ด้วยการเติมสารแม่เหล็ก คุณสมบัติทางกล และทางแสงของวัสดุเหล่านี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้ ส่งผลให้วัสดุและอุปกรณ์มีประสิทธิภาพสูง

เนื่องจากเป็นเทคนิคการปรับเปลี่ยนวัสดุที่สำคัญ เทคโนโลยีการเติมจึงเป็นส่วนสำคัญในหลายสาขา การปรับปรุงและปรับปรุงกระบวนการเติมสารกระตุ้นอย่างต่อเนื่องถือเป็นสิ่งสำคัญในการบรรลุถึงวัสดุและอุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพสูง

ข้อเสนอของ Semicorexโซลูชัน SiC คุณภาพสูงสำหรับกระบวนการแพร่สารกึ่งตัวนำ หากคุณมีข้อสงสัยหรือต้องการรายละเอียดเพิ่มเติม โปรดอย่าลังเลที่จะติดต่อเรา

โทรศัพท์ติดต่อ # +86-13567891907

อีเมล์: sales@semicorex.com