Назначение и задачи диффузии
Назначение и задачи диффузии
Диффузия в полупроводниках это процесс последовательного перемещения атомов примеси в кристаллической решетке, обусловленной тепловым движением. Для изготовления р-n перехода используется химическая диффузия примесных атомов, которые вводятся в кристаллическую решетку вещества для изменения его электрофизических свойств. Перемещение примеси в решетке происходит посредством последовательных скачков, осуществляемых в трех направлениях.
При наличии градиента концентрации собственных или примесных атомов на их диффузию оказывают влияние точечные дефекты.
Задачи технологического этапа диффузии:
- управление концентрацией легирующей примеси в подложке,
- обеспечение однородности легирования,
- обеспечение воспроизводимости процесса,
- увеличение числа подложек, подвергаемых одновременному легированию, для снижения себестоимости продукции.
Назначение диффузии:
- формирование базовых и эмиттерных областей и резисторов в биполярной технологии,
- создание областей истока и стока в МОП технологии,
- для легирования поликристаллического кремния.
Способы диффузии:
- диффузия из химического истока в парообразной форме при высоких температурах,
- диффузия из легированных окислов,
- диффузия из ионно-имплантированных слоев с последующим отжигом (проводится для активирования имплантации атомов и уменьшения числа дефектов).
Изучение диффузии ведется в направлении создания на основе экспериментальных данных точных моделей, способных предсказывать протекание процесса диффузии путем теоретического анализа. Конечная цель этого анализа - определение электрических характеристик полупроводниковых приборов на основе параметров технологического процесса расчетным путем.