Разлика између дифузијске и јонске имплантације

Дифузија вс ионска имплантација
 

Разлика између дифузијске и јонске имплантације може се схватити када схватите шта је дифузија и ионска имплантација. Прије свега, треба споменути да су дифузија и ионска имплантација два термина везана за полуводиче. То су технике које се користе за увођење допант атома у полуводиче. Овај чланак говори о два процеса, њиховим главним разликама, предностима и недостацима.

Шта је дифузија?

Дифузија је једна од главних техника која се користи за уношење нечистоћа у полуводиче. Ова метода узима у обзир кретање допанта у атомској скали и, у основи, процес се дешава као резултат градијента концентрације. Процес дифузије се изводи у системима званим „дифузијске пећи“. То је прилично скупо и врло тачно.

Постоје три главна извора лептира: гасовити, течни и чврсте материје гасовити извори су најчешће коришћене у овој техници (Поуздани и погодни извори: БФ₃, ПХ₃, АсХ₃). У овом процесу, изворни гас реагује са кисеоником на површини резина, што резултира додатком оксида. Затим се дифундира у Силицијум, формирајући једнолику концентрацију допирања по површини. Течни извори доступни су у два облика: мехурићи и центрифугирање на допанту. Мјехурићи претварају текућину у пару да би реаговали са кисеоником, а затим да би формирали додатак оксид на површини резина. Окретање на допантима су раствори дозираног СиО облика за сушење₂ слојева. Чврсти извори укључују два облика: облик таблета или зрнаца и облик диска или вафла. Борови нитриди (БН) дискови су најчешће коришћени чврсти извори који се могу оксидисати на 750 - 1100 ⁰Ц.

Једноставна дифузија супстанце (плава) због градијента концентрације преко полупропусне мембране (роза).

Шта је јонска имплантација?

Јонска имплантација је још једна техника увођења нечистоћа (додатака) у полуводиче. То је техника ниских температура. Ово се сматра алтернативом дифузији високих температура за уношење додатака. У овом процесу сноп високоенергетских јона циља на циљни полуводич. Колизије јона са атомима решетке резултирају изобличењем кристалне структуре. Следећи корак је жарење, које следи за отклањање проблема изобличења.

Неке предности технике ионске имплантације укључују прецизну контролу профила и дозе дубине, мање су осетљиви на поступке чишћења површине и поседује широк избор материјала за маске као што су фоторесист, поли-Си, оксиди и метал.

Која је разлика између дифузијске и јонске имплантације?

• У дифузији се честице шире случајним кретањем из подручја веће концентрације у регионе ниже концентрације. Ионска имплантација укључује бомбардовање супстрата јонима, убрзавајући до већих брзина.

• Предности: Дифузија не ствара оштећења, а могућа је и израда шарже. Ионска имплантација је процес на ниским температурама. Омогућава вам контролу тачне дозе и дубине. Ионска имплантација је могућа и кроз танке слојеве оксида и нитрида. Такође укључује кратка времена процеса.

• Недостаци: Дифузија је ограничена на чврсту растворљивост и то је процес на високој температури. Плитки спојеви и мале дозе отежавају процес дифузије. Ионска имплантација укључује додатни трошак за поступак жарења.

• Дифузија има изотропни профил допанта, док ионска имплантација има анизотропни допантни профил.

Резиме:

Ионска имплантација вс дифузија

Дифузијска и јонска имплантација две су методе увођења нечистоћа у полуводиче (Силицијум-Си) ради контроле већинског типа носача и отпорности слојева. У дифузији, допантни атоми прелазе са површине у Силикон помоћу градијента концентрације. Преко супституционих или интерстицијских дифузијских механизама. Приликом ионске имплантације, допантни атоми се на силу додају у Силикон убризгавањем енергетског јонског снопа. Дифузија је процес са високом температуром док је ионска имплантација процес са ниском температуром. Концентрација допанта и дубина спајања могу се контролисати у ионској имплантацији, али то се не може контролисати у процесу дифузије. Дифузија има изотропни профил допанта, док јонска имплантација има анизотропни допантни профил.

Љубазношћу слика:

1. Једноставна дифузија супстанце (плава) због градијента концентрације преко полупропусне мембране (роза) од Елизабетх2424 (ЦЦ БИ-СА 3.0)