IV Dotierverfahren
IV.1 Diffusion (Ofentechnik II)
Zur Herstellung von aktiven Bauelementen (Dioden, Transistoren) im Chip, ist es notwendig, gezielt freie Ladungsträger
(Elektronen oder Fehlstellen sog. Löcher) im Si-Kristall zu erzeugen. Diesen Vorgang nennt man Dotierung.
Eines der Dotierverfahren ist die Diffusion. Dieser Vorgang geschieht normalerweise gleichzeitig mit 25 bis 100 Wafern
in einem Röhrenofen und erfolgt meist in zwei Schritten. Bei Schritt 1 (Vordotierung) werden die Wafer in einer
dotierstoffhaltigen Gasatmosphäre auf ca. 1000°C aufgeheizt. Aufgrund der hohen Tempera-tur und des Konzentrationsgefälles
der Dotierstoffe innerhalb und außerhalb des Wafers diffundieren diese in den Wafer (1. Ficksche Gesetz).
Verwendete Prozessgase sind z.B. PH3, B2H6 mit Festkörperpartikel BN3. Die Konzentration der Dotieratome
ist nach diesem Vorgang an der Waferoberfläche am stärksten. Damit diese tiefer in das Substrat eindringen können,
werden im Schritt 2 (Drive-in-Diffusion) bei hoher Temperatur und inerter Atmosphäre die Dotieratome neu angeordnet.
Das Photo rechts zeigt den Dreistock-Horizontalofen im IHT.