Silikon wafers, modern elektronik cihazların büyük çoğunluğu için temel substrat olarak hizmet eder, mikroişlemciler, bellek cipsleri, sensörler ve fotovoltaik hücreler.Bu feragatlerin elektrik özellikleri - trilyonlukta düşük parçalar gibi - taşıyıcı hareketliliği ve azınlık taşıyıcı ömrü - bu özellikleri anlamak, bu nedenle son cihazların sonuçlarını anlamak, yüksek çözünürlükte, elektronik-grad silikon (EGS) işe yarayan bir makaleye yönelik olarak, bu tür bir inceleme mekanizmalarının arkasındaki etkilerin arkasındaki etkilerin nasıl azaltılacağı.

Silikon Wafers'ı Anlamak: Yapı ve Saflık

Silikon wafers ince, dairesel dilimler tek kristal silikon ingot. kristal yapı elmas metredir, her silikon atomu en az dört komşuya kadar bağlanır. 0 K, tüm elektronlar eşdeğerli bağlarda bulunur, silikon bir insülatör yapar. Ancak, oda sıcaklığında, ısıtılır.

Kristal Büyüme ve Doping

1'in büyük çoğunluğu, Czochralski (CZ) yöntemi kullanılarak, 10'un yüksek çözünürlükte silikonun yüksek çözünürlükte erimiş olduğu ve bir tohum kristali yavaş yavaş yavaş tek kristalin atomlar / cm) CZ'nin ısıtılması için yüksek çözünürlükte (Dönemli) bir silikonun yüksek çözünürlükte olduğu durumlarda, yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte akıp giden bir miktar (CD)

Silikonun Davranışı

Silikondaki uygulamalar iki geniş kategoriye girer:0.Öylegesel dopants), bu da taşıyıcıların tipini ve konsantrasyonunu kontrol etmek için eklenmiştir ve eksiT:2.Öylegesel kirleticiler[Döneticiler, başlangıç malzemeleri, işleme ekipmanları veya çevreden tanıtıldı.

Dilekçe Dopants: Bağışlar ve Kabuller

Dopant atomları kristal lattice'de silikonu değiştirir ve ya ekstra elektron (donörler) ya da bir elektron eksikliği veya delik yaratır (acceptors). Ortak bağışçılar fosfor (P) ve arsenic (As), her iki grup V'den de, dört form kovalan (B) ve beşincisi, oda sıcaklığında zayıf ve kolayca iyonize edilir.

Dolalı silikondaki taşıyıcı konsantrasyonu, oda sıcaklığında dopant konsantrasyonuna neredeyse eşitdir, çünkü neredeyse tüm dopants iyonize edilir.Bu ilişki, yüksek çözünürlükte birçok emir üzerinde hassas kontrol sağlar. Heavily doped regions (n) veya p) Yukarıda belirtilenler veya p) 10 cm’nin üzerinde dirençlere sahiptir ve ohmik ve yayılabilir bölgeler için kullanılır.

Unintentional Contaminants: Metaller, Oksijen, Karbon

Unintentional impurities genellikle zararlıdır.(Mo) <0) Metallic kirleticiler[Döneticileri) [Düzücükler (Fe), bakır (Cu), nikel (Ni), kromyum (Cr), ve molyalyum (Mo) paslanmaz çelik araçlardan (Melek) çıkarılabilir, wafer işleme veya kireçmiş kimyasallar[Müzd)[Müzücükler[Düzücükler[Düzücükler)[Müzücükler[Müzücükler)

[FONT=0]Oxygen[Dönetici:0)) CZ silikonda en bol miktardaki boşluk, genellikle 10-30 ppma (milli oksijen) ve form termal oksijen (Oxy) kendi başına elektriksel olarak, ısıtıcı olmayan yüzeylerde oksijeni azaltamaz (C)

[FONT:0)Carbon[[DÜT 1: 1 ) CZ çekmeli ve çevrede CO'dan alınan grafiklerden gelir. Karbon bir alt yer tutar ve genellikle çok az doğrudan elektrik aktivitesine sahip olmak, ancak karbon, sıvı yağdırma alanı olarak hareket eder.

Anahtar Elektrik Parametreleri Üzerine Etkisi

İnkariteler silikonun dört temel elektrik parametrelerini etkiler: direnç (veya iletkenlik), taşıyıcı hareketliliği, azınlık taşıyıcı ömür (veya difüzyon uzunluğu), ve nesil-rekombinasyon gürültülerini etkiler.Bu parametrelerden her biri cihazın performansını farklı şekillerde etkiler.

Direnç ve Carrier Concentration

Direnç ( ⁇ ) taşıyıcı konsantrasyonunun (n veya p) ve hareketliliğin (μ) ile karşılaştırıldığında, net delik konsantrasyonu azalır ve aşırı durumlarda, feragat etmek, yüksek çözünürlükte özellikle sorunlu olabilir.

Taşıyıcı Hareketliliği ve Scattering

Taşıyıcı hareketliliği, 10'un üzerindeki yoğunlaşmalarda sınırlıdır: [Döntgenmeler) yüksek sıcaklık ve yetersizlik düşük sıcaklık veya yüksek dozda saçılma. Ionized impurity saç ekimi, özellikle de 10'un üzerinde yoğunlaşmaya katkıda bulunursa, cm).).

Recombination Lifetime and Device Performance

Küçük taşıyıcı ömürleri ( ⁇ ) ortalama zaman bir azınlık taşıyıcısı yenidenkombinasyondan önce var.Bu, bipolar cihazlar için kritik bir parametredir (diodlar, bipolar transistörler), güneş hücreleri ve CCD görüntüleyicileri [Dönetici:0, ömür boyu 1 ms. metaller, özellikle de geçiş metalleri, şok edici-Okuma (SRH) 10 ömür boyu süren ilişkiyi büyük ölçüde azaltır.

[FONT:0] [DÜDÜDÜDÜDÜDÜŞÜNÜ: 1 / ( ⁇ v[DÜDÜ: 2) [DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞ

⁇ yakalama kesiti, v) [Dönetici: 1), ısı hızı ve N)[Döneticileri için ⁇ , daha yüksek yenileme oranları ve daha yumuşak hatalar için.

Impurities

Doğru tespit ve boşlukların ölçülmesi, süreç kontrolü ve araştırma için önemlidir. Analitik tekniklerin bir paketi hem kimyasal kompozisyon hem de elektrik etkisini ölçmek için kullanılır.

Kimyasal Analiz Yöntemleri Yöntemleri

[Düzücükler: 0,9|Düzersel)[Düzücüler[Düzücüler)[Düzücüler)[Düzücükler)[Düzücükler)[Dönergeler[Düzücükler)[Düzücükler)[Düzücükler)[Düzücükler)[Düzücükler)

Elektrik Ölçme Teknikleri

[FONT:0) Deep- level Geçici spektroskop (DLTS)[D)[Döneticileri ve metalik boşluklar tarafından getirilen derin tuzakların konsantrasyonu[Döneticiler) DLTS, altüsteliklerin altüst edilmesiyle çalışır.[Dönergeler için kullanılan yüksek çözünürlükte)[Dönergeler[Dönergeler için).

Silikon Wafers'taki Taklitleri Kontrol Ederek

İmkansızlıkların zararlı etkilerini ortadan kaldırmak hem önleme hem de yeniden aracılık içerir. Önleme ham malzemelerle başlar ve tüm işleme adımlarını genişletir, ancak remediasyon genellikle sequester kirleticilerin aktif cihaz bölgelerinden uzak durmasını içerir.

Purification and Gettering

[FONT:0)Zone rafinerisi[Dönetici: 0) Düşük çözünürlükte (Dönetici) ve yüksek çözünürlükte (Dönetici) ile ilgili olarak, yüksek çözünürlükte bulunan (Dönetici) ile ilgili olarak, yüksek çözünürlükte bulunan (Dön) yüksek çözünürlükte bulunan (D) ile elde edilen yüksek çözünürlükte (C)

Gelişmiş Üretim Kontrolleri

Wafer fabs sınıf 1'in temiz odalarını 1 ila 10 arası havayla gerçekleştirilen partikülleri azaltmak için koruyor. [FONTS-1 ve SC-2, dilli HF) organik kalıntıları, parçacıkları ve metalik filmler çıkarmak için formüle edilmiştir. [0Nozzle lavabo ve megasonik agAT ultra yüksek çözünürlükte beton işlemeye devam ediyor.

Sonuç ve Future Yol

İmkanlar silikon cihaz teknolojisindeki çift taraflı bir kılıçtır. · Havai fişleme, kondüktörler ve aktif cihaz bölgeleri oluşturmak için gereklidir, ancak geçici kirleticiler - bu etkileri yönetmek için kullanılan cihazlardan oksijen ölçeğinde - daha küçük ve yeni uygulamalar ortaya çıkmaktadır (Dönemli elektriksel özelliklerden kaynaklanan mekanizmalar)