【正文】 :53:0614:53Mar2322Mar23 ? 1越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯兒。 。空位在砷化鎵擴散過程中扮演了一個主要角色，因為 p型和 n型雜質(zhì)最終必須進駐晶格位置上，然而空位的荷電狀態(tài)迄今尚未確定。當雜質(zhì)濃度大于 ni時，擴散系數(shù)變得與濃度有關(guān)，稱為非本征擴散。 ?在高摻雜情況下也不引起畸變。 ?載流子領(lǐng)先于雜質(zhì)離子，直到內(nèi)建電場的漂移流與擴散流達到動態(tài)平衡。半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ) 第六章 擴散原理 (下 ) 上節(jié)課主要內(nèi)容 摻雜工藝一般分為哪兩步？結(jié)深？薄層電阻？固溶度？ 兩種特殊條件下的費克第二定律的解及其特點？特征擴散長度？ 預(yù)淀積＋退火。 如果 NA、 ND＞ ni（擴散溫度下）時，非本征擴散效應(yīng) 8 半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ) 第六章 擴散原理 (下 ) 所以，雜質(zhì)流由兩部分組成： 內(nèi)建電場 ? 以 n型摻雜為例 ， ECxCDFFF drif tdif fusi ontot al m???????DkTq?m???????????????????????????ii nnCxDCnnxDCxCDF lnlnx???? ? ??????????innqkT ln?9 半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ) 第六章 擴散原理 (下 ) DAiADNNCnnpnNpN?????? ??2由 并 假定雜質(zhì)全部離化 ，有 24 22 CnCn i ???場助擴散方程： xChDF????其中 h為擴散系數(shù)的電場增強因子： 22 41inCCh???當摻雜濃度遠大于本征載流子濃度時， h 接近 2。 ?在硅晶體中，砷激活量低于摻雜量，電激活濃度達 2 1021 ㎝ 3 適宜于淺結(jié)，精確控制 s/ 2?????? ?? kTD i ???????????????? ?iiie nnDDhD 021 半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ) 第六章 擴散原理 (下 ) ?氣態(tài)相源擴散（ gas source） ?液態(tài)源擴散（ liquid source） ?固態(tài)源擴散（ solid source） ?旋涂源擴散（ spinonglass） 注意：在引入擴散源后作推進擴散時，常常會在硅片上表面有一氧化層或其它覆蓋層保護硅片，使硅片中的雜質(zhì)不會揮發(fā)到大氣中去。非本征擴散區(qū)內(nèi)，同時擴散或相繼擴散的雜質(zhì)之間存在著相互作用和協(xié)同效應(yīng)，使擴散更為復(fù)雜。 鋅是砷化鎵中最廣為使用的擴散劑，它的 D會隨 C2而變化，所以擴散分布如下圖所示，是陡峭的。 2023年 3月 下午 2時 53分 :53March 22, 2023 ? 1行動出成果，工作出財富。 14:53:0614:53:0614:53Wednesday, March 22, 2023 ? 1知人者智，自知者明。 14:53:0614:53:0614:533/22/2023 2:53:06 PM ? 1越是沒有本領(lǐng)的就越加自命不凡。 2023年 3月 22日星期三 下午 2時 53分 6秒 14:53: ? 1比不了得就不比，得不到的就不要。 40 磷在不同表面濃度下，在1000℃ 下擴散 1h后的分布 41 在砷化鎵中的鋅擴散 在砷化鎵中的擴散會比在硅中要來得復(fù)雜，因為雜質(zhì)的擴散包含砷和鎵兩種晶格原子移動。 Mass Sp ec DetectorSputter Gun34 半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ) 第六章 擴散原理 (下 ) 35 非本征擴散 前面討論對于恒定擴散系數(shù)而言，只發(fā)生在摻雜濃度低于擴散溫度下的本征載流子濃度 ni時。因此磷常作為深結(jié)擴散的雜質(zhì) s/ 2?????? ?? kTD i ??????????????????????????? ??20iiiiie nnDnnDDhD20 半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ) 第六章 擴散原理 (下 ) 3）砷 ?Ⅴ 族元素，施主雜質(zhì)，半徑與硅相同， ?擴散系數(shù)小，僅磷、硼的十分之一。應(yīng)改為離子注入！ ?DtCQs2? 1522013deppre ??????????????????t即使 ? ? ? ?9indrive14deppre ???? ???? DtDt6 半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ) 第六章 擴散原理 (下 ) 影響雜質(zhì)分布的其他因素 Fick’ s Laws： Only valid for diffusion under special conditions Simplification ! 7 半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ) 第六章 擴散原理 (下 ) 電場效應(yīng)（ Field effect） —— 非