半導体の熱拡散法とは?【不純物ドープ】

この記事は約4分で読めます。
ハナハナ
ハナハナ

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。

この記事は、こんな人にオススメ!

・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

【理系エリート著】
ハナハナが最も参考になった半導体本のシリーズです!
 

最後まで読んで頂き、ありがとうございました。

☆この記事が参考になった方は、以下のブログランキングバナーをクリックして頂けると嬉しいです☆⬇︎

ブログランキング・にほんブログ村へ

コメント

タイトルとURLをコピーしました