微細(xì)加工擴(kuò)散ppt課件(存儲(chǔ)版)
【正文】 2jS1 11j 1 2 B2 2 2 22( , , ) e x p4xN DtN x t t ND t D t???? ? ?????12S1 11j 2 2 2 2B 2 222 l n N Dtx D t A D tN D t??????? ????????令 前面得出的擴(kuò)散后的雜質(zhì)分布是采用理想化假設(shè)的結(jié)果 ，而實(shí)際分布與理論分布之間存在著一定的差異 ， 主要有 二維擴(kuò)散 （ 橫向擴(kuò)散 ） 簡(jiǎn)單理論的修正 實(shí)際擴(kuò)散中 ， 雜質(zhì)在通過窗口垂直向硅中擴(kuò)散的同時(shí) ， 也將在窗口邊緣沿表面進(jìn)行橫向擴(kuò)散 。因電子空穴的運(yùn)動(dòng)速度比電離雜質(zhì)快得多 ， 因而在硅中將產(chǎn)生空間電荷區(qū) ， 建立一個(gè) 自建場(chǎng) ， 使電離雜質(zhì)產(chǎn)生一個(gè)與擴(kuò)散方向相同的漂移運(yùn)動(dòng) ， 從而 加速了雜質(zhì)的擴(kuò)散 。 砷在硅中的擴(kuò)散系數(shù)較低 ， 因此常用于淺結(jié)擴(kuò)散中 ， 例如亞微米 NMOS 的源漏區(qū)擴(kuò)散和微波雙極晶體管的發(fā)射區(qū)擴(kuò)散 。 常用的染色液是濃氫氟酸加 ~ 體積的濃硝酸的混合液 。 擴(kuò)散系統(tǒng)的種類很多 。 最后對(duì)擴(kuò)散系統(tǒng)作了簡(jiǎn)要介紹 。 介紹了檢驗(yàn)擴(kuò)散結(jié)果的方法 。SiO2 掩蔽層厚度的確定在對(duì)源 、 漏區(qū)和多晶硅柵進(jìn)行摻雜時(shí) ，柵氧化層應(yīng)確保溝道區(qū)不被摻雜 。 四探針法 二 、 結(jié)深的測(cè)量 測(cè)量結(jié)深的方法主要有 磨角法 、 磨槽法 和 光干涉法 。 砷： 濃度在 1020cm3 以下時(shí) ， 砷的擴(kuò)散系數(shù)中以 D0 和 D 為主 。 在高摻雜濃度下各種空位增多 ，擴(kuò)散系數(shù)應(yīng)為各種荷電態(tài)空位的擴(kuò)散系數(shù)的總和 。再分布后的表面雜質(zhì)濃度為 D1 代表預(yù)淀積溫度下的雜質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)， t1 代表預(yù)淀積時(shí)間，NS1 代表預(yù)淀積溫度下的雜質(zhì)固溶度。 擴(kuò)散開始時(shí) ， 表面放入一定量的雜質(zhì)源 ， 而在以后的擴(kuò)散過程中不再有雜質(zhì)加入 。 假定雜質(zhì)擴(kuò)散系數(shù) D 是與雜質(zhì)濃度 N 無關(guān)的常數(shù)，則可得到雜質(zhì)的 擴(kuò)散方程 ( , )N x t Jtx??????代入 連續(xù)性方程 ( , )( , ) N x tJ x t Dx???? 擴(kuò)散的原子模型 雜質(zhì)原子在半導(dǎo)體中進(jìn)行擴(kuò)散的方式有兩種。 這種運(yùn)動(dòng)總是由粒子濃度較高的地方向著濃度較低的地方進(jìn)行 ，從而使得粒子的分布逐漸趨于均勻 。通過擴(kuò)散可將一定種類和數(shù)量的雜質(zhì)摻入硅片或其它晶體中，以改變其電學(xué)性質(zhì)。 比例系數(shù) D 稱為粒子的 擴(kuò)散系數(shù) ， 取決于粒子種類和擴(kuò)散溫度 。 000 aa00e x p , e x p , . . . . . .EED D D Dk T k T???? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?其中 Ea0 、 Ea 等代表 擴(kuò)散激活能 ， D00、 D0 等代表與溫度無關(guān)的常數(shù)，取決于晶格振動(dòng)頻率和晶格幾何結(jié)構(gòu)。 而恒定雜質(zhì)總量擴(kuò)散則需要事先在硅片中引入一定量的雜質(zhì) 。 考慮到橫向擴(kuò)散后 ， 要得到實(shí)際的雜質(zhì)分布 ， 必須求解二維或三維擴(kuò)散方程 。 ( , )( , ) ( 1 ) N x tJ x t Dx??? ? ??值在 0 到 1 之間 ， 與雜質(zhì)濃度有關(guān) 。此外 ， 高濃度下填隙原子的增多使擴(kuò)散分布的頂部變得平坦 ，高濃度下砷擴(kuò)散的電場(chǎng)增強(qiáng)效應(yīng)很明顯 ， 這又使得擴(kuò)散分布的前沿非常陡 。 最后通過下面的公式可求出結(jié)深 ， 磨槽染色法 適用于測(cè)量淺結(jié) 。 按所用雜質(zhì)源的形式來分 ， 有固態(tài)源擴(kuò)散 、 液態(tài)源擴(kuò)散
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