半導(dǎo)體制造工藝_07擴(kuò)散(上)-免費(fèi)閱讀
【正文】 2023年 3月 22日星期三 下午 2時(shí) 53分 3秒 14:53: ? 1最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過(guò)于提升自我。 2023年 3月 22日星期三 2時(shí) 53分 3秒 14:53:0322 March 2023 ? 1空山新雨后，天氣晚來(lái)秋。 , March 22, 2023 ? 很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒(méi)有。 :53:0314:53Mar2322Mar23 ? 1故人江海別，幾度隔山川。預(yù)淀積：氣固相預(yù)淀積擴(kuò)散或離子注入。 ?恒定表面源的擴(kuò)散，其表面雜質(zhì)濃度 Cs 基本由雜質(zhì)在擴(kuò)散溫度（ 900－ 1200 ?C）下的固溶度決定，而固溶度隨溫度變化不大。擴(kuò)散的原始驅(qū)動(dòng)力是體系能量最小化。 MOSFET：阱、柵、源 /漏、溝道等 BJT：基極、發(fā)射極、集電極等 摻雜應(yīng)用： B E C p p n+ n p+ p+ n+ n+ BJT p well NMOS 1 半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ) 第六章 擴(kuò)散原 理 (上 ) 基本概念 ?結(jié)深 xj （ Junction Depth） ?薄層電阻 Rs （ Sheet Resistance ） ?雜質(zhì)固溶度（ Solubility) 2 半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ) 第六章 擴(kuò)散原 理 (上 ) 雜質(zhì)分布形狀（ doping profile）舉例 3 半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ) 第六章 擴(kuò)散原 理 (上 ) 結(jié)深的定義 xj : 當(dāng) x = xj 處 Cx（擴(kuò)散雜質(zhì)濃度） = CB（本體濃度） ?器件等比例縮小 k倍，等電場(chǎng)要求 xj 同時(shí)縮小 k倍 ?同時(shí) 要求 xj 增大 在現(xiàn)代 COMS技術(shù)中，采用淺結(jié)和高摻雜來(lái)同時(shí)滿足兩方面的要求 4 半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ) 第六章 擴(kuò)散原 理 (上 ) 薄層電阻 RS（ sheet resistance） 方塊電阻 wtl??t l jS xRR???w 薄層電阻定義為 jS xR??5 半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ) 第六章 擴(kuò)散原 理 (上 ) wlRwlxwxlAlR Sjj???????方塊時(shí)， l＝ w， R＝ RS。 替位原子的運(yùn)動(dòng)一般是以近鄰處有 空位 為前題 B， P，一般作為替位式擴(kuò)散雜質(zhì)，實(shí)際情況更復(fù)雜，包含了硅自間隙原子的作用，稱填隙式或推填式擴(kuò)散 10 半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ) 第六章 擴(kuò)散原 理 (上 ) 填隙式（ interstitial assisted kickout)或推填式擴(kuò)散（ Interstitialcyassited) 11 半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ) 第六章 擴(kuò)散原 理 (上 ) 間隙原子 推填子 12 半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ) 第六章 擴(kuò)散原 理 (上 ) 間隙式擴(kuò)散： Au, Ag, Cu, Fe, Ni等 ? 間隙原子必須越過(guò)的勢(shì)壘高度 Ei Ei 約為 ? eV ? 跳躍幾率和溫度有關(guān) 振動(dòng)頻率 ?0＝ 1013～ 1014/s ? 快擴(kuò)散雜質(zhì) T：絕對(duì)溫度， k：玻爾茲曼常數(shù) ?????? ??kTEvP ii exp013 半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ) 第六章 擴(kuò)散原 理 (上 ) ?在溫度 T，單位晶體體積中的空位數(shù) ?每一格點(diǎn)出現(xiàn)空位的幾率為 Nv/N，替位式原子必須越過(guò)的勢(shì)壘高度為 Es。改變其中的某個(gè)量，可以改變梯度，如增加 Cs（ As）。 ?用于制作低表面濃度的結(jié)和較深的 pn結(jié)。 表面濃度恒定，余誤差函數(shù)分布（ erfc） : 表面濃度恒定，雜質(zhì)總量增加，擴(kuò)散深度增加 雜質(zhì)總量恒定，高斯函數(shù)分布（ Gaussian）：表面濃度下降，結(jié)深增加 ? ? ???????DtxCtxCs 2erfc,? ? ???????? ??DtxDtQtxC T4exp,2?Dt35 半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ) 第六章 擴(kuò)散原 理 (上 ) 36 半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ) 第六章 擴(kuò)散原 理 (上 ) ? 靜夜四無(wú)鄰，荒居舊業(yè)貧。 2
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