Диффуз ба ион суулгац
Тархалт ба ионы суулгац хоёрын ялгааг та диффуз болон ионы суулгац гэж юу болохыг ойлгосноор ойлгох болно. Юуны өмнө диффуз ба ионы суулгац нь хагас дамжуулагчтай холбоотой хоёр нэр томъёо гэдгийг дурдах хэрэгтэй. Эдгээр нь нэмэлт бодисыг хагас дамжуулагч руу нэвтрүүлэхэд ашигладаг техник юм. Энэ нийтлэл нь хоёр процесс, тэдгээрийн гол ялгаа, давуу болон сул талуудын тухай юм.
Диффуз гэж юу вэ?
Тархалт нь хагас дамжуулагч руу хольц оруулахад ашигладаг гол аргуудын нэг юм. Энэ арга нь допантын хөдөлгөөнийг атомын хэмжээнд авч үздэг бөгөөд үндсэндээ процесс нь концентрацийн градиентийн үр дүнд явагддаг. Диффузын процессыг "диффузын зуух" гэж нэрлэдэг системд явуулдаг. Энэ нь нэлээд үнэтэй бөгөөд маш нарийвчлалтай.
Нэврүүлэгчийн үндсэн гурван эх үүсвэр байдаг: хий, шингэн, хатуу бодисууд бөгөөд хийн эх үүсвэрүүд нь энэ техникт хамгийн өргөн хэрэглэгддэг (найдвартай, тохиромжтой эх сурвалж: BF3, PH3, ASH3). Энэ процесст эх хий нь вафель гадаргуу дээрх хүчилтөрөгчтэй урвалд орж, нэмэлт исэл үүсгэдэг. Дараа нь энэ нь цахиурт тархаж, гадаргуу дээр жигд хольцын концентрацийг үүсгэдэг. Шингэний эх үүсвэрүүд нь хөөсөрхөгч ба ээрэх бодис гэсэн хоёр хэлбэрээр байдаг. Бөмбөлөгүүд нь хүчилтөрөгчтэй урвалд орохын тулд шингэнийг уур болгон хувиргаж, дараа нь вафель гадаргуу дээр нэмэлт исэл үүсгэдэг. Spin on dopants нь SiO2 давхаргыг хатаах уусмал юм. Хатуу эх үүсвэрт хоёр хэлбэр орно: шахмал эсвэл мөхлөгт хэлбэр, диск эсвэл вафель хэлбэр. Борын нитрид (BN) диск нь 750 – 1100 0C температурт исэлдэж болох хамгийн түгээмэл хатуу эх үүсвэр юм.
Хагас нэвчдэг мембранаар (ягаан) концентрацийн градиентийн улмаас бодисын энгийн тархалт (цэнхэр).
Ион суулгац гэж юу вэ?
Ион суулгац нь хагас дамжуулагчд хольц (нэвчүүлэгч) нэвтрүүлэх өөр нэг арга юм. Энэ бол бага температурын техник юм. Энэ нь нэмэлт бодис нэвтрүүлэх өндөр температурт тархалтын өөр хувилбар гэж тооцогддог. Энэ процесст өндөр энергитэй ионуудын цацраг зорилтот хагас дамжуулагч руу чиглэнэ. Торны атомуудтай ионуудын мөргөлдөөн нь болор бүтцийг гажуудуулахад хүргэдэг. Дараагийн алхам бол гажилтын асуудлыг арилгахын тулд хатаах явдал юм.
Ион суулгах аргын зарим давуу тал нь гүний профиль болон тунг нарийн хянах, гадаргууг цэвэрлэх процедурт бага мэдрэмтгий байдаг ба фоторезист, поли-Si, исэл, металл зэрэг маскны өргөн сонголттой.
Диффуз ба ион суулгац хоёрын ялгаа нь юу вэ?
• Тархалтын үед бөөмс нь өндөр концентрацитай бүсээс бага концентрацитай бүс рүү санамсаргүй хөдөлгөөнөөр тархдаг. Ион суулгац нь субстратыг ионоор бөмбөгдөж, илүү өндөр хурд руу хурдасгадаг.
• Давуу тал: Тархалт нь гэмтэл учруулахгүй бөгөөд багцаар үйлдвэрлэх боломжтой. Ион суулгац нь бага температуртай процесс юм. Энэ нь нарийн тун ба гүнийг хянах боломжийг танд олгоно. Ион суулгацыг исэл ба нитридын нимгэн давхаргаар дамжуулан хийх боломжтой. Үүнд мөн процессын богино хугацаа орно.
• Сул тал: Тархалт нь хатуу уусах чадвараар хязгаарлагддаг бөгөөд энэ нь өндөр температурт явагддаг процесс юм. Гүехэн уулзвар, бага тун нь тархах үйл явцад хүндрэлтэй байдаг. Ион суулгац нь зөөлрүүлэх процессын нэмэлт зардал шаарддаг.
• Диффузия нь изотроп хольцтой, харин ион суулгац нь анизотроп нэмэлт бодистой.
Тойм:
Ион суулгац ба тархалт
Диффуз ба ион суулгац нь хагас дамжуулагч (Цахиур – Si)-д хольц оруулах хоёр арга бөгөөд ихэнх зөөвөрлөгчийн төрөл ба давхаргын эсэргүүцлийг хянах боломжтой. Диффузын үед допантын атомууд концентрацийн градиентийн тусламжтайгаар гадаргуугаас цахиур руу шилждэг. Энэ нь орлуулах эсвэл завсрын тархалтын механизмаар дамждаг. Ион суулгацын үед эрч хүчтэй ионы цацрагийг шахах замаар допантын атомуудыг цахиурт хүчтэй нэмдэг. Тархалт нь өндөр температурт процесс бөгөөд ион суулгах нь бага температурт үйл явц юм. Ионы суулгацын үед нэмэлт бодисын концентраци болон уулзварын гүнийг хянах боломжтой боловч тархалтын явцад үүнийг хянах боломжгүй. Тархалт нь изотроп нэмэлт бодисын профайлтай бол ион суулгац нь анизотроп нэмэлт бодистой байдаг.
