【正文】 ④ 花霧 ① 霧圈 ② 白霧 ③ 殘跡 ④ 花霧 33 角錐體 34 ? 亮點：外形為烏黑發(fā)亮的小圓點 ? 塌邊：又叫取向平面，它是外延生長后在片子邊緣部分比中間部分低形成一圈或一部分寬 1～ 2mm左右的斜平面。 目前最適合硅外延的異質(zhì)襯底是 藍寶石和尖晶石 。 ? SOI和體硅在電路結構上的主要差別在于： 硅基器件或電路制作在外延層上 ， 器件和襯底 直接產(chǎn)生電連接，高低壓單元之間、有源層和襯底層之間的隔離 通過反偏 PN結完成 ，而 SOI電路的有源層、襯底、高低壓單元之間都通過絕緣層完全隔開，各部分的電氣連接被完全消除。這種方法制得的 硅片頂部硅膜的均勻性相當好，單片厚度偏差和片間偏差可控制在 10nm以內(nèi)，另外 生產(chǎn)成本也可降低 ，因為不需要昂貴的專用大束流離子注入機和長時間的高溫退火，所以這是一種極有前途的 SOI制備技術。 早期該技術只能制備厚硅層材料 ， 后來隨著BE（ Back Etch） Bonding技術和 CMP（ Chemical Mechanical Polishing） 技術的發(fā)展 ， 也可以用于制備極薄的頂層硅（ ） 。 54 ? 鍵合 (Bonded)技術優(yōu)缺點： ? 硅膜質(zhì)量高 ? 埋氧厚度和硅膜厚度可以隨意調(diào)整 ? 適合于大功率器件及 MEMS技術 ? 硅膜減薄一直是制約該技術發(fā)展的重要障礙 ? 鍵合要用兩片體硅片制成一片 SOI襯底 ，成本至少是體硅的兩倍 55 56 SDB 57 SIMOX (Separating by Implanting Oxide )氧注入隔離， 是通過 氧離子注入到硅片 ，再 經(jīng)高溫退火 過程 消除注入缺陷而成 . 58 O2 O2 59 采用 SIMOX技術制備的 硅膜均勻性較好，調(diào)整氧離子注入劑量可使厚度控制在 50～ 400nm的范圍。然后再以低的生長速率 (約 )長到所需求的厚度。當彎曲程度超過彈性范圍，為緩和內(nèi)應力就會出現(xiàn)位錯，稱之為 失配位錯。 。 CVD設備簡單，生長參數(shù)容易控制，重復性好， 是 目前硅外延生長的主要方法 5 根據(jù)向襯底輸運外延材料的原子的方法不同 ? 真空外延、氣相外延、液相外延 根據(jù)相變過程 ? 氣相外延、液相外延、固相外延、 對于 硅外延 ，應用 最廣泛的是氣相外延 以 SiH2Cl SiHCl Sicl4或 SiH4,為反應氣體 , 在一定的保護氣氛下反應生成硅原子并沉積在 加熱的襯底上，襯底材料一般選用 Si、 SiO Si3N4等 液相外延（ LPE）法的原理是通過將硅熔融在母體里， 降低溫度析出硅膜。 ? SiH2CL2,SiH4 常溫氣體， SiH2CL2使用方便，反應溫度低 ,應用越來越廣。 一般由于氫氣純度低，含水過多，或氣相拋光濃度過大，生長溫度太低等引起的。 40 ? 選擇 異質(zhì)外延襯底材料 時， 需要考慮的因素 ： 外延層和襯底材料之間的相容性 。 ? 此工藝可以使晶體管的充放電速度大大加快，提高數(shù)字電路的開關 速度。 3% 177。 而 Smart Cut法 由于采用了鍵合工藝 ， 則 最適用于制備薄硅層（ ～ 1μm ） 和厚埋氧層材料 。但是厚外延將在硅膜中引起較多的缺陷，因此 SIMOX技術通常用于制備薄硅膜、薄埋氧層的SOI材料。 43 SOS 技術的缺點及需要解決的問題 缺點： 1）由于晶格失配（尖晶石為立方結構，藍寶石為六角晶系）問題和自摻雜效應，外延質(zhì)量缺陷多，但厚度增加，缺陷減小。從而消除失配位錯的產(chǎn)生。 ? 第二種情況是由于襯底引起的 當襯底中硼的含量大于 3?1016cm－ 3時，外延層中就容易出現(xiàn)夾層。 ?氫還原法 ，利用氫氣還原產(chǎn)生的硅在基片上進行外延生長。 ?直接熱分解法 ，利用熱分解得到 Si。這是由于高溫時硼擴散的比銻快，結果使得硼擴散到外延層中補償了 N型雜質(zhì)，形成了一個高阻層或反型層。這種方法稱為“雙摻雜技術”。 2）成本高，一般作低功耗器件，近來用 SOI代替，可降低成本。 60 61 各層性能 20世紀 90年代 今后 上層 Si的均勻性 /埃 ＜ 177。