1 / 22

三、杂质扩散

三、杂质扩散. 1. 恒定表面源扩散 扩散过程中，硅片表面杂质浓度始终不变这种类型的扩散称为 恒定表面源扩散 。 其扩散后杂质浓度分布为 余误差函数 分布. 3－8. 3－9. 2. 有限表面源扩散 扩散前在硅片表面先淀积一层杂质，在整个过程中，这层杂质作为扩散源，不再有新源补充，杂质总量不再变化。这种类型的扩散称为 有限表面源扩散。 其扩散后杂质浓度分布为 高斯函数 分 布. 3－10. 3－11. 3. 两步扩散. 3－12. 预淀积（或预扩散）：温度低、时间短 主淀积（或推进）：温度高、时间长 预淀积（或预扩散）现已普遍被离子注入代替. 3－13.

leandra-buchanan
Download Presentation

三、杂质扩散

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 三、杂质扩散 1. 恒定表面源扩散 扩散过程中，硅片表面杂质浓度始终不变这种类型的扩散称为恒定表面源扩散。 其扩散后杂质浓度分布为余误差函数分布 3－8

  2. 3－9

  3. 2. 有限表面源扩散 扩散前在硅片表面先淀积一层杂质，在整个过程中，这层杂质作为扩散源，不再有新源补充，杂质总量不再变化。这种类型的扩散称为有限表面源扩散。 其扩散后杂质浓度分布为高斯函数分布 3－10

  4. 3－11

  5. 3. 两步扩散 3－12

  6. 预淀积（或预扩散）：温度低、时间短 • 主淀积（或推进）：温度高、时间长 • 预淀积（或预扩散）现已普遍被离子注入代替 3－13

  7. 4.实际杂质分布(偏离理论值) 1)二维扩散 一般横向扩散(0.75~0.85)*Xj(Xj纵向结深) 3－14

  8. Xj 0.75~0.85Xj 横向扩散 3－15

  9. 2)杂质浓度对扩散系数的影响 其中Di0 、 Di＋、 Di－、Di2－分别表示中性、正一价、负一价、负二价的低浓度杂质－－空穴对的本征扩散系数。 3－16

  10. 其中Di0 、 Di＋(p/ni)、 Di－(n/ni)、Di2(n/ni) 2分别表示中性、正一价、负一价、负二价的高浓度杂质－－空穴对的非本征条件下的有效扩散系数。 以上是考虑多重电荷空位的杂质扩散模型时，扩散衬底杂质浓度将严重影响扩散系数 3－17

  11. 3)电场效应 3－18

  12. 4)发射区推进效应 V2- :二价负 电荷空位 N+ P N- 3－19

  13. 5)热氧化过程中的杂质再分布(杂质分凝) 硼:m<1 磷:m>1 砷:m>1 3－20

  14. 6）氧化增强扩散 3－21

  15. 7)硅片晶向的影响 3－22

  16. §2 典型扩散工艺方法 一．双温区锑扩散 • 制作双极型集成电路的隐埋区时，常用锑和砷作杂质。因为它们的扩散系数小，外延时自掺杂少，其中又因为锑毒性小，故生产上常用锑。 • 系统特点：用主辅两个炉子，产生两个恒温区。杂质源放在低温区，硅片放在高温区。 3－23

  17. 反应式：3Sb2O3+3Si=4Sb+SiO2 • 优点： • 1）可使用纯Sb2O3粉状源，避免了箱法扩散中烘源的麻烦； • 2)两步扩散，不象箱法扩散那样始终是高浓度恒定表面源扩散，扩散层缺陷密度小； • 3）表面质量好，有利于提高表面浓度。 3－24

  18. 二. 常见扩散方法 3－25

  19. 3－26

  20. 3－27

  21. 液态源扩散－－常用POCl3 >600℃ • 5POCl3 ==P2O5 ＋3PCl5 • 2P2O5＋ 5Si =5SiO2＋4P 氧过量 • 4PCl5 ＋ 5O2 = 2P2O5＋10Cl2 3－28

  22. 影响扩散参量的因素 • 源POCl3的温度 • 扩散温度和时间 • 气体流量 3－29

More Related