Diffusie vs Ioon-inplanting
Verskil tussen diffusie en iooninplanting kan verstaan word sodra jy verstaan wat diffusie en iooninplanting is. Eerstens moet genoem word dat diffusie en iooninplanting twee terme is wat met halfgeleiers verband hou. Dit is die tegnieke wat gebruik word om doteeratome in halfgeleiers in te voer. Hierdie artikel handel oor die twee prosesse, hul belangrikste verskille, voordele en nadele.
Wat is diffusie?
Diffusie is een van die hooftegnieke wat gebruik word om onsuiwerhede in halfgeleiers in te voer. Hierdie metode neem die beweging van doteermiddel op atoomskaal in ag en basies vind die proses plaas as gevolg van die konsentrasiegradiënt. Diffusieproses word uitgevoer in stelsels wat "diffusie-oonde" genoem word. Dit is redelik duur en baie akkuraat.
Daar is drie hoofbronne van doteermiddels: gasvormig, vloeistof en vaste stowwe en die gasvormige bronne is die een wat die meeste in hierdie tegniek gebruik word (Betroubare en gerieflike bronne: BF3, PH3, AsH3). In hierdie proses reageer die brongas met suurstof op die wafeloppervlak wat 'n doteeroksied tot gevolg het. Vervolgens diffundeer dit na silikon, wat 'n eenvormige doteermiddelkonsentrasie oor die oppervlak vorm. Vloeistofbronne is in twee vorme beskikbaar: borrels en spin-op-doteermiddel. Borrels omskep vloeistof in 'n damp om met suurstof te reageer en dan 'n doteeroksied op die wafeloppervlak te vorm. Spin-op-doteermiddels is oplossings van droogvorm gedoteerde SiO2 lae. Vaste bronne sluit twee vorme in: tablet- of korrelvorm en skyf- of wafelvorm. Boornitried (BN) skywe is die mees algemeen gebruikte vaste bron wat geoksideer kan word teen 750 – 1100 0C.
Eenvoudige verspreiding van 'n stof (blou) as gevolg van 'n konsentrasiegradiënt oor 'n semi-deurlaatbare membraan (pienk).
Wat is Ioon-inplanting?
Iooninplanting is nog 'n tegniek om onsuiwerhede (doteermiddels) aan halfgeleiers in te voer. Dit is 'n lae-temperatuur tegniek. Dit word beskou as 'n alternatief vir hoë-temperatuur diffusie vir die inbring van doteermiddels. In hierdie proses word 'n straal hoogs energieke ione op die teikenhalfgeleier gerig. Die botsings van die ione met die roosteratome lei tot die vervorming van die kristalstruktuur. Die volgende stap is uitgloeiing, wat gevolg word om die vervormingsprobleem reg te stel.
Sommige voordele van die ioon-inplantingstegniek sluit in presiese beheer van die diepteprofiel en dosis, minder sensitief vir oppervlakskoonmaakprosedures, en dit het 'n wye verskeidenheid maskermateriale soos fotoresist, poly-Si, oksiede en metaal.
Wat is die verskil tussen diffusie en iooninplanting?
• In diffusie word deeltjies deur willekeurige beweging van hoër konsentrasiestreke na gebiede met laer konsentrasie versprei. Ioon-inplanting behels die bombardement van die substraat met ione, versnel tot hoër snelhede.
• Voordele: Diffusie skep geen skade nie en bondelvervaardiging is ook moontlik. Ioon-inplanting is 'n lae-temperatuur proses. Dit laat jou toe om die presiese dosis en die diepte te beheer. Iooninplanting is ook moontlik deur die dun lae oksiede en nitriede. Dit sluit ook kort prosestye in.
• Nadele: Diffusie is beperk tot vastestofoplosbaarheid en dit is 'n hoë-temperatuur proses. Vlak aansluitings en lae dosisse is moeilik die proses van diffusie. Ioon-inplanting behels 'n bykomende koste vir uitgloeiingsproses.
• Diffusie het 'n isotropiese doteermiddelprofiel terwyl iooninplanting 'n anisotropiese doteermiddelprofiel het.
Opsomming:
Ioon-inplanting vs diffusie
Diffusie en ioon-inplanting is twee metodes om onsuiwerhede in halfgeleiers (Silicon – Si) in te voer om die meerderheid tipe van die draer en die weerstand van lae te beheer. In diffusie beweeg doteeratome van oppervlak na silikon deur middel van die konsentrasiegradiënt. Dit is via substitusionele of interstisiële diffusiemeganismes. By iooninplanting word doteermiddelatome kragtig by silikon gevoeg deur 'n energieke ioonstraal in te spuit. Diffusie is 'n hoë-temperatuur proses terwyl ioon-inplanting 'n lae-temperatuur proses is. Doopmiddelkonsentrasie en die aansluitingsdiepte kan in iooninplanting beheer word, maar dit kan nie in die diffusieproses beheer word nie. Diffusie het 'n isotropiese doteermiddelprofiel terwyl iooninplanting 'n anisotropiese doteermiddelprofiel het.
