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マテリアルの改質

改質により、マテリアルの特性は変わります。改質の手法には、加熱、冷却、イオン打ち込みと注入、化学処理といった、物理的プロセスが含まれます。これらのプロセスは、材料内の電子の流れに影響を与えるとともに、デバイス性能の向上と消費電力の改善をもたらしますすることができます。

イオン注入は、「ドーピング」プロセスとも呼ばれ、高エネルギー注入により正確な量のターゲット材料を打ち込み、ウェーハの電気・材質の特性を操作します。例えば、ボロンやヒ素をシリコンに注入すると導電率が高まり、トランジスタやその他のデバイスがつくれるようになります。水素やフッ素など他の原子をシリコンに注入すると、欠陥トラップパッシベーションとなり、リーク電流を低減します。さらに、膜の特性を改質してエッチング速度を向上し、誘電率を変更するためにイオン注入を使用することもあります。

アニール処理は、シリコンのターゲット領域を加熱し、イオン注入後の対象材料のラティス構造を復元するだけでなく、加熱中に選択された化学物質に露出することで材料を改質します。プラズマ窒化処理は、正確な量の窒素、酸素、その他の原子を注入することで膜の誘電率を調整し、特定の用途に適したデバイスの作成を実現します。

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