現(xiàn)代半導體器件物理與工藝-wenkub
2023-02-11 03:14:07 本頁面
【正文】 起始材料 多晶半導體 單晶 晶片 Si SiO2 GaAs Ga， As 蒸餾與還原 合成 晶體生長 晶體生長 研磨、切割 拋光 研磨、切割 拋光 從原料到磨光晶片的制造流程 現(xiàn)代半導體器件物理與工藝 桂林電子科技大學 晶體生長和外延 3 CZ法生長單晶硅－起始材料 高純度的硅砂與不同形式的炭（煤、焦炭、木片）放入爐中，產(chǎn)生反應 ( ) 2( ) ( ) ( ) ( )SiC s SiO s Si s SiO g CO g? ? ? ?此步驟獲得冶金級硅，純度 98%，然后與 HCl反應 32( ) 3 ( ) 300 ( ) ( )Si s H C l g C SiHCl g H g???SiHCl3沸點 32度，分餾提純，得到電子級硅 32( ) ( ) ( ) 3 ( )SiH C l g H g Si g H C l g? ? ?現(xiàn)代半導體器件物理與工藝 桂林電子科技大學 晶體生長和外延 4 Cz直拉法 現(xiàn)代半導體器件物理與工藝 桂林電子科技大學 晶體生長和外延 5 現(xiàn)代半導體器件物理與工藝 桂林電子科技大學 晶體生長和外延 6 摻雜物質(zhì)的分布 由于晶體是從融體中拉出來的，混合在晶體中（固態(tài)）的摻雜濃度通常和在界面出的融體（液體）中的是不同的，此兩種狀態(tài)下的摻雜濃度的比例定義為平衡分凝系數(shù) 0slCkC?Cs和 Cl分別是在固態(tài)和液體界面附近的平衡摻雜濃度?，F(xiàn)代半導體器件物理與工藝 桂林電子科技大學 晶體生長和外延 1 晶體生長和外延 現(xiàn)代半導體器件物理與工藝 Physics and Technology of Modern Semiconductor Devices 2023,7,30 現(xiàn)代半導體器件物理與工藝 桂林電子科技大學 晶體生長和外延 2 晶體生長與外延 對分立器件而言，最重要的半導體是硅和砷化鎵。 (1) 現(xiàn)代半導體器件物理與工藝 桂林電子科技大學 晶體生長和外延 7 現(xiàn)代半導體器件物理與工藝 桂林電子科技大學 晶體生長和外延 8 融體的初始重量為 M0，初始摻雜濃度為 C0（每克的融體中摻雜的重量）。如果排 斥率比參雜的擴散或攪動而產(chǎn)生的傳送率高時，在界面的地方會有濃度梯 度產(chǎn)生，如圖所示?？紤]摻雜原子在融體中的擴 散（忽略在固體中的擴散），可以得到 將邊界條件代入 /12v x DC A e A???且在 x＝ δ時 C＝ Cl，可以得到 /( 0)vD lslsCCeCC?? ???現(xiàn)代半導體器件物理與工藝 桂林電子科技大學 晶體生長和外延 14 因此 0/00 ( 1 )se vDlCkkC k k e ??????在晶體內(nèi)的均勻摻雜分布（ ke→1 ），可由高的拉晶速率和低的旋轉(zhuǎn)速率 獲得。 現(xiàn)代半導體器件物理與工藝 桂林電子科技大學 晶體生長和外延 16 0 ()eeddk S k SdS C Ad x dx C A dxLL??? ? ? ?雜質(zhì)濃度為 C0， L是熔融帶沿著 x方向的長度， A是晶棒的截面積， ρd是 硅的密度， S式熔融帶中所存在的摻雜劑總量。必須用到大面積芯
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