熱拡散法について解説します！
今回は、「半導体の熱拡散法」について解説していきます。
半導体の熱拡散法について全く知らない方、異分野から半導体製造工程に関わることになった方など、初心者向けの記事になります。
・半導体の熱拡散法に興味がある
・半導体製造工程に関わることになった
・半導体の熱拡散法について調べたけど、イマイチ分からない
半導体の不純物ドープとは？
シリコンへの不純物注入
半導体製造工程では、シリコンウェハに不純物を注入する工程があります。
4価元素のシリコンに、不純物として3価元素のホウ素や、5価元素のリンなどを注入することで、n型半導体やp型半導体を作ることができます。
n型半導体とp型半導体を接合するとpn接合ダイオードになり、3つ接合するとトランジスタになります。
不純物の注入方法としては、イオン注入法と熱拡散法の2種類があります。
今回の記事では、熱拡散法について解説します。
半導体の熱拡散法とは？
半導体の熱拡散法とは、シリコンウェハに熱を加え、内部に不純物を拡散させる方法です。
拡散とは、絵の具を水に垂らした後に、絵の具が水の中に広がっていくイメージです。
半導体の熱拡散法について、上の図に示しました。
まず、石英治具に乗せたシリコンウェハを炉の中に入れます。
炉に不純物ガスを入れ、熱源によって加熱することで、シリコンウェハに不純物が拡散されます。
熱拡散法の特徴としては、一度に大量のウェハを処理でき、装置が安価なことです。
ただし、シリコンウェハにどのくらい不純物が拡散されたか分かりづらく、制御が難しいため経験やノウハウが必要になります。
上記の理由から、近年の微細化、高精度化する半導体素子の製造には向いておらず、実際に熱拡散法が使われることは少なく、イオン注入法が採用されています。
以上、半導体の熱拡散法についての説明でした。
参考になった半導体関連本
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