半導体ウエハに不純物領域(拡散層)をつくって、PN接合を作るために、不純物ドーピング(Doping)と不純物拡散は必要不可欠です。
不純物ドーピングの手法
イオン注入+熱拡散
不純物ドーピングの手法で、もっとも使われているのが「イオン注入＋熱拡散」だろうと思います。
ドーパント原子をイオンにして、半導体ウエハに狙いの量、狙いの深さに注入して、熱をかけて狙い通りの拡散層をつくる。
イオン注入は、注入量(ドーズ量)や注入深さを非常に細かく制御できるので、出来上がりの拡散層の深さも細かく制御できます。
半導体デバイスというのは、nmオーダーという非常に細かく、小さなデバイスです。
細かいデバイスを作るためには、細かい制御が必要です。
だからこそ、現在ではイオン注入＋熱拡散での不純物ドーピングがよく使われているのです。
ドーパント原子のガスを使ったドーピング
ガスを使った不純物ドーピング手法もあります。
これは半導体の表面だけに濃い不純物領域を形成することができます。
しかし、裏を返せば、半導体の奥深いところに不純物領域(拡散層)を作ることは難しいです。
ドーパント原子が入った酸化膜+熱拡散
これもガスを使ったドーピングと似ていて、半導体の表面だけに濃い不純物領域を作ることができるのが「ドーパント原子が入った酸化膜+熱拡散」という手法です。
ドーパント原子が入った酸化膜のことを「SOG(Spin on Glass)」と呼ぶことがあります。
ドーパントの入った酸化膜というのは、最初は液体であることが多いです。
液体を半導体ウエハにたらして、スピンさせて薄く広げます。
そのあとに熱をかけてドーパントを拡散させます。
だから、Spin On Glassと呼ばれるのかなと思います。
