Doping, Diffusion Process, Ion Implantation   도핑, 확산 공정, 이온 주입

(2015-03-27)
1. 도핑 (Doping)

  ㅇ 조절된 양의 불순물 도펀트반도체에 넣는 과정
     - 도핑 종별 구분 : 불순물 반도체(p형, n형, 보상)
     - 도핑 공정 구분 : 확산 공정, 이온 주입 공정

  ㅇ 비 도핑 영역을 위한 보호막 : 보통, 산화막(SiO₂) 사용


2. 확산(Diffusion) 공정 

  ㅇ 조절된 고온의 석영 튜브 노(Furnace)에 반도체 웨이퍼를 놓아두거나,  
     불순물 혼합 가스웨이퍼를 통과시키는 공정 (1952년, W.G.Pfann)
     - 열 에너지에 의해 불순물 원자반도체 기판 내부로 확산됨

  ㅇ 기술적 특징
     - 깊은 접합 형성
     - 확산시 높은 온도 사용 : (Si) 800~1200 [℃], (GaAs) 600~1000 [℃]

  ㅇ 확산 소스(source) 구분
     - 고체 소스 확산 (BN, As2O3, P2O5)
     - 액체 소스 확산 (BBr3, AsCl3, POCl3)
     - 기체 소스 확산 (B2H6, AsH3, PH3)
     * 일반적으로, 기체 소스를 가장 많이 사용

  ㅇ 확산 방향 구분
     


3. 이온 주입(Ion Implantation) 공정 도펀트 이온을 높은 에너지로 가속시킨 이온 빔을 실리콘 표면에 일정 깊이로
     주입하는 방식 (1958년, W.Schckley)

  ㅇ 기술적 특징
     - 얕은 접합 형성
     - 불순물 분포 형태 : 이온 질량, 이온 에너지에 따라 결정됨
     - 이온 주입 에너지 : 1 k ~ 1 M [eV]
     - 이온 주입 깊이   : 10 ㎚ ~ 10 ㎛
     - 이온 불순물 양   : 1012 ~ 1018 [ions/㎠]

  ㅇ 장점 
     - 세밀하게 불순물 주입 깊이, 분포, 조성을 조절 가능
     - 상온 공정

  ㅇ 이온주입 주요 구성요소
     - 진공 장치
     - 이온 공급 장치
     - 분류기
     - 가속기
     - 집속기
     - 중성 빔 포획 장치
     - 주사 장치


[집적공정] 1. 집적 공정 2. 결정 성장 3. 리소그래피 4. 증착 5. 식각 6. 도핑(확산,이온주입) 7. 산화
[결정 성장] [증착] [리소그래피] [집적공정 참고용어]
  1.   기술공통
  2.   기초과학
  3.   진동/파동
  4.   방송/멀티미디어/정보이론
  5.   전기전자공학
        1. 전기전자공학
    1.   디지털공학
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          1. 반도체
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      7.   반도체 접합
      8.   다이오드
      9.   트랜지스터
      10.   집적공정
            1. 집적 공정
            2. 결정 성장
            3. 리소그래피
            4. 증착
            5. 식각
            6. 도핑(확산,이온주입)
            7. 산화
        1.   결정 성장
        2.   증착
        3.   리소그래피
        4.   집적공정 참고용어
    7.   전자회로
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