凈化與硅片清洗ppt課件-資料下載頁
2025-03-22 01:53本頁面
【正文】 集成電路工藝原理 第二講 凈化與硅片清洗 44 硅中深能級雜質(zhì)（ SRH中心） 擴散系數(shù)大 容易被各種機械缺陷和化學(xué)陷阱區(qū)域俘獲 集成電路工藝原理 第二講 凈化與硅片清洗 45 9 0 9 09 01 0 ~ 2 0 m m 5 0 0 m mP S G無 缺 陷區(qū) 或 外延 層本 征 吸雜 區(qū)非 本 征吸 雜 區(qū)吸雜三步驟： ?雜質(zhì)元素從原有陷阱中被釋放，成為可動原子 ?雜質(zhì)元素擴散到吸雜中心 ?雜質(zhì)元素被吸雜中心俘獲 集成電路工藝原理 第二講 凈化與硅片清洗 46 高擴散系數(shù)＋間隙擴散方式＋聚集并占據(jù)非理想缺陷（陷阱）位置 集成電路工藝原理 第二講 凈化與硅片清洗 47 Aus＋ I ? AuI 踢出機制 Aus ? AuI＋ V 分離機制 引入大量的硅間隙原子，可以使金 Au和鉑 Pt等替位雜質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)殚g隙雜質(zhì)，擴散速度可以大大提高。 方法 高濃度磷擴散 離子注入損傷 SiO2的凝結(jié)析出 激活 ? 可動，增加擴散速度。替位原子 ? 間隙原子 集成電路工藝原理 第二講 凈化與硅片清洗 48 堿金屬離子的吸雜： ?PSG——可以束縛堿金屬離子成為穩(wěn)定的化合物 超過室溫的條件下，堿金屬離子即可擴散進入 PSG ?超凈工藝＋ Si3N4鈍化保護 ——抵擋堿金屬離子的進入 其他金屬離子的吸雜： ?本征吸雜 —— 使硅表面 10－ 20mm范圍內(nèi)氧原子擴散到體硅內(nèi)，而硅表面的氧原子濃度降低至 10ppm以下。利用體硅中的SiO2的凝結(jié)成為吸雜中心。 ?非本征吸雜 ——利用在硅片背面形成損傷或生長一層多晶硅，制造缺陷成為吸雜中心。在器件制作過程中的一些高溫處理步驟，吸雜自動完成。 集成電路工藝原理 第二講 凈化與硅片清洗 49 本征吸雜工藝更易控制 ?造成的損傷范圍大 ?距有源區(qū)更近 ?缺陷熱穩(wěn)定性好 方法：外延或熱循環(huán)處理 50070090011001300時間（h ）溫度（C）外擴散 凝結(jié)成核 沉淀析出 集成電路工藝原理 第二講 凈化與硅片清洗 50 bipolar 集成電路工藝原理 第二講 凈化與硅片清洗 51 凈化的三個層次：環(huán)境、硅片清洗、吸雜 本節(jié)課主要內(nèi)容 凈化級別 高效凈化 凈化的必要性 器件：少子壽命 ?， VT改變， Ion? Ioff?，柵擊穿電壓 ?，可靠性 ? 電路：產(chǎn)率 ?，電路性能 ? The bottom line is chip yield. “Bad” die manufactured alongside “good” die. Increasing yield leads to better profitability in manufacturing chips. 雜質(zhì)種類：顆粒、有機物、金屬、天然氧化層 強氧化 天然氧化層HF:DI H2O 本征吸雜和非本征吸雜 集成電路工藝原理 第二講 凈化與硅片清洗 52 本節(jié)課主要內(nèi)容 硅片清洗 濕法清洗： Piranha， RCA（ SC－ 1， SC－ 2）， HF:H2O 干法清洗：氣相化學(xué) 吸雜三步驟： 激活 ，擴散，俘獲 堿金屬： PSG，超凈化＋ Si3N4鈍化保護 其他金屬：本征吸雜和非本征吸雜 ——大密度硅間隙原子＋體缺陷 SiO2的成核生長。 硅片背面高濃度摻雜，淀積多晶硅 集成電路工藝原理 第二講 凈化與硅片清洗 53 三道防線 : ?凈化環(huán)境（ clean room） ?硅片清洗（ wafer cleaning） ?吸雜（ gettering） “Dirt is a natural part of life.”
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