도핑 과정이란 무엇입니까?

초고순도 제조에웨이퍼, 웨이퍼는 반도체의 기본 특성을 보장하기 위해 99.999999999% 이상의 순도 기준에 도달해야 합니다. 역설적이게도 집적 회로의 기능적 구성을 달성하려면 도핑 공정을 통해 특정 불순물이 웨이퍼 표면에 국부적으로 도입되어야 합니다. 이는 순수 단결정 실리콘이 주변 온도에서 자유 캐리어 농도가 극히 낮기 때문입니다. 전도성이 절연체의 전도성에 가깝기 때문에 유효 전류를 형성하는 것이 불가능합니다. 도핑 공정에서는 도핑 원소와 도핑 농도를 조정하여 이 문제를 해결합니다.

두 가지 주류 도핑 기술:

1.고온 확산은 반도체 도핑의 일반적인 방법입니다. 아이디어는 반도체를 고온에서 처리하여 불순물 원자가 반도체 표면에서 내부로 확산되도록 하는 것입니다. 불순물 원자는 일반적으로 반도체 원자보다 크기 때문에 이러한 불순물이 격자간 공극을 차지하도록 돕기 위해서는 결정 격자 내 원자의 열 운동이 필요합니다. 확산 공정 중 온도 및 시간 매개변수를 주의 깊게 제어함으로써 이러한 특성을 기반으로 불순물 분포를 효과적으로 제어할 수 있습니다. 이 방법은 CMOS 기술의 이중 우물 구조와 같은 깊은 도핑 접합을 만드는 데 사용할 수 있습니다.

N형 반도체는 V족 ​​원소(예: 인, 비소)를 도입하여 형성되고, P형 반도체는 III족 원소(예: 붕소)를 도입하여 형성됩니다. 한편, 도핑 원소의 순도는 도핑된 재료의 품질에 직접적인 영향을 미치며, 고순도 도펀트는 추가 결함을 줄이는 데 도움이 됩니다.

도핑 관련 요인:

1. 도핑성분

N형 반도체는 V족 ​​원소(예: 인, 비소)를 도입하여 형성되고, P형 반도체는 III족 원소(예: 붕소)를 도입하여 형성됩니다. 한편, 도핑 원소의 순도는 도핑된 재료의 품질에 직접적인 영향을 미치며, 고순도 도펀트는 추가 결함을 줄이는 데 도움이 됩니다.

2. 도핑농도

낮은 농도에서는 전도율을 크게 높일 수 없지만, 높은 농도에서는 격자에 손상을 주고 누출 위험을 높이는 경향이 있습니다.

3. 공정 제어 매개변수

불순물 원자의 확산 효과는 온도, 시간, 대기 조건의 영향을 받습니다. 이온 주입에서는 이온 에너지, 주입량, 입사각에 따라 도핑 깊이와 균일성이 결정됩니다.

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