Drogaggio per diffusione termica

La diffusione termica è un processo di drogaggio nel quale i wafer di silicio vengono portati a temperature superiori a 1000°C per attivare la diffusione del drogante nel silicio stesso. Raggiunta la concentrazione desiderata, è sufficiente abbassare la temperatura dei wafer, estraendoli dalla fornace, per far crollare i valori del coefficiente di diffusione e per bloccare così l'omonimo processo.

Il processo diffusivo si articola fondamentalmente in tre fasi:

1) apertura di una finestra sulla zona della matrice cristallina da trattare (questa fase è necessaria in quanto la matrice cristallina di silicio viene protetta con uno strato di ossido di silicio SiO₂ che risulta essere impermeabile agli agenti droganti);

2)predeposizione (usulamente abbreviata in predep), cioè introduzione della dose desiderata di drogante, dove la dose, essendo l'integrale della concentrazione di drogante, è il numero di atomi di drogante per cm²;

3)dry-in, che consiste nel bloccaggio della dose e nel lasciare che il drogante diffonda più in profondità, dato che un difetto della predeposizione è proprio quello di far accumulare il drogante troppo vicino all'interfaccia tra la matrice cristallina del silicio e l'atmosfera o, ugualmente, lo strato solido, ricca di droganti.