硅外延生長(zhǎng)ppt課件-免費(fèi)閱讀
【正文】 而 SIMOX法 由于氧注入條件的限制 ， 只能制取薄硅層 （ ～ ） 和薄埋氧層 （ ～ ） 材料 。 ?退 火 溫 度 高 于 1300℃ ， 制 備 大 面 積(?300mm)SIMOX材料困難 63 Smart Cut智能切割 兼具有 SDB和SIMOX的特點(diǎn)， 工藝流程包括 熱氧化、注氫、低溫鍵合、熱處理剝離、精密拋光 等。 但由于需要昂貴的高能大束流離子注入機(jī)，還要經(jīng)過(guò)高溫退火過(guò)程，所以制備 成本很高，價(jià)格非常貴。 SOI： Silicon On Insulator 絕緣體上的硅 45 體硅 CMOS技術(shù) 46 SOI(SiliconOnInsulator: 絕緣襯底上的硅 )技術(shù) 47 低壓 SOI器件 體硅 SOI 雙柵 SOI 48 ? SOI的 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 是在 有源層和襯底層之間插入埋氧層 來(lái)隔斷二者的電連接。 兩步外延法 是綜合利用 SiH4/H2和 SiCI4/H2兩個(gè)體系的優(yōu)點(diǎn)。 襯底對(duì)外延層的沾污問(wèn)題 。 ? 為了消除應(yīng)力，采用 應(yīng)力補(bǔ)償法， 即在外延或擴(kuò)散時(shí)， 同時(shí)引入兩種雜質(zhì)，使它們產(chǎn)生的應(yīng)變正好相反。形狀像沙丘，用肉眼可以看到。 即先生長(zhǎng)一段很短時(shí)間的外延層，然后停止供源，只通氫氣驅(qū)除貯存在停滯層中的雜質(zhì)，再開(kāi)始生長(zhǎng)第二段外延層，直到達(dá)到預(yù)定厚度 28 5－ 3－ 4外延層的夾層 ? 外延層的夾層 指的是外延層和襯底界面附近出現(xiàn)的 高阻層或反型層。 10 ? 四部分組成： 氫氣凈化系統(tǒng)、氣體輸運(yùn)及凈化系統(tǒng)、加熱設(shè)備和反應(yīng)室 ? 根據(jù) 反應(yīng)室的結(jié)構(gòu) ，由 水平式和立式 ，后者又分為 平板式和桶式 ? 加熱反應(yīng)器， 提高溫度，有利于硅的淀積 ， 加熱方式 有 高頻感應(yīng)加熱 和 紅外輻射加熱 。 6 7 ?對(duì)外延片的質(zhì)量要求 ：電阻率及其均勻性、厚度及其均勻性、位錯(cuò)和層錯(cuò)密度等。 （厚度為幾微米） 3 外延生長(zhǎng)分類(lèi) ? 根據(jù)外延層性質(zhì) 正外延： 器件制作在外延層上 反外延： 器件制作在襯底上 同質(zhì)外延 ：外延層與襯底 同種材料 如 Si/Si、 GaAs/GaAs 、 GaP/GaP。是較通用的硅源 。 ? 通常 希望外延層和襯底之間界面處的摻雜濃度梯度很陡，但是 由于 高溫下 進(jìn)行外延生長(zhǎng)，襯底中的 雜質(zhì)會(huì)進(jìn)入外延層 ， 使得外延層和襯底處的雜質(zhì)濃度變平 25 注意：外延層的實(shí)際界面 外延層中雜質(zhì)分布是兩者的總和 ? ? ????????? Dt2 xe xpN21xN S U b1 襯底擴(kuò)散造成的雜質(zhì)分布 ? ? ???????? ??Dt2xe xpN21xNf2外部摻入的雜質(zhì)濃度分布 26 5－ 3－ 3外延層生長(zhǎng)中的自摻雜 ? 自摻雜效應(yīng)： 襯底中的雜質(zhì)進(jìn)入氣相中再摻入外延層 ? 抑制自摻雜的途徑： 一：減少雜質(zhì)由襯底逸出 ，使硅襯底表面附近形成一雜質(zhì)耗盡層，再外延時(shí)雜質(zhì)逸出速度減少可降低自摻雜 ，即將背面預(yù)先生長(zhǎng)高純 SiO2或多晶硅封閉后再外延，可抑制背面雜質(zhì)的蒸發(fā)而降低自摻雜。 30 5－ 4 硅外延層的缺陷 ? 分類(lèi)： 一：表面缺陷，也叫宏觀缺陷 如云霧，劃道，亮點(diǎn)，塌邊，角錐，滑移線等 二：內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷，也叫微觀缺陷 如層錯(cuò)，位錯(cuò) 31 5－ 4－ 1外延片的表面缺陷 ? 云霧狀表面 外延片表面呈乳白色條紋，在光亮處肉眼可以看到。也就是產(chǎn)生晶格點(diǎn)陣的失配。 ? SOS :Silicon on Sapphire Silicon on Spinel 在單晶絕緣襯底 藍(lán)寶石（ α － AI2O3）或尖晶石(MgO. AI2O3)上外延生長(zhǎng)硅 ? SOI: Silicon on Insulator Semiconductor On insulator 39 5－ 5－ 1 SOS 技術(shù) ? 藍(lán)寶石和尖晶石 是良好的絕緣體，以它們 作為襯底 外延生長(zhǎng)硅 制作集成電路 ，可以 消除集成電路 元器件之間的相互作用， 不但可以減少漏電流和寄生電容，增強(qiáng)抗輻射能力和降低功耗， 還可以 提高集
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