半導(dǎo)體材料講義--第十一章半導(dǎo)體材料制備(參考版)
2024-12-11 07:59本頁(yè)面
【正文】 表面雜質(zhì)的類型 以分子形式附在硅表面：物理吸附－－油污染 以離子形式附在硅表面：化學(xué)吸附－－腐蝕液污染 以原子形式吸附在表面：原子附著－－加工機(jī)械 清洗步驟 （ 1）丙酮和乙醇超聲清洗去除有機(jī)物 （ 2） 1號(hào)洗液清洗 （溫度 800C，時(shí)間 15分鐘） 高純?nèi)ルx子水＋過氧化氫＋氨水 比例： 7: 1: 1 （ 3） 2號(hào)洗液清洗（溫度 800C，時(shí)間 15分鐘） 高純?nèi)ルx子水＋過氧化氫＋鹽酸 比例： 8: 2: 1 （ 4）去離子水沖洗干凈 （ 2）裝襯底片 襯底片要求：光亮，平整，無(wú)亮點(diǎn)，無(wú)劃痕，無(wú)水跡，無(wú)灰塵 襯底放在基座上，不要太靠近基座的邊緣； 裝襯底時(shí)，防止劃傷襯底表面和落上灰塵 （ 3）通氫排氣 目的： 1. 將空氣排出，避免加熱時(shí)爆炸； 2. 保證生長(zhǎng)過程中氫氣的純度 一般會(huì)在系統(tǒng)中加一個(gè)真空系統(tǒng)，在通氫前，先把系統(tǒng)抽成真空狀態(tài)，然后再通氫氣 （ 4）升溫 ? 升到反應(yīng)所需要的溫度 ? 注意升溫速率 （ 5）高溫處理 ? 溫度升到 12022C時(shí)，保溫 10分鐘，進(jìn)行高溫處理 ? 目的是對(duì)襯底進(jìn)一步清潔： 1. 除去吸附在襯底表面的雜質(zhì)； 2. 除去表面的薄層 SiO2，生成的 SiO易揮發(fā) 2 2SiO Si SiO? ? ?（ 6）氣相拋光 ? 氣相拋光的目的是對(duì)襯底表面進(jìn)行腐蝕，以除去襯底表面 1um的薄層，使硅表面以純凈的硅原子，晶格較完整的狀態(tài)進(jìn)行外延生長(zhǎng) ? 溫度： 12022C；時(shí)間 10分鐘；腐蝕用 HCl濃度為總氫氣載氣的 1%左右 （ 7）通氫排氣 ? 目的是排出反應(yīng)室內(nèi)殘余的 HCl等雜質(zhì) ? 通氫排氣時(shí)間一般為 5分鐘 （ 8）外延生長(zhǎng) ? 生長(zhǎng)溫度 1180～ 12022C ? 通 SiCl4，在高溫下氫氣和 SiCl4反應(yīng)，還原出硅原子并在襯底上進(jìn)行外延生長(zhǎng) ? 可以改變各種氣體的流量，以達(dá)到最佳參數(shù) （ 9）通氫排氣 ? 外延生長(zhǎng)后，關(guān)閉 SiCl4 ? 保溫，接著通氫氣 5分鐘，排出反應(yīng)室內(nèi)的各種殘余氣體和副產(chǎn)物 （ 10）降溫 ? 一邊通氫氣，并分不同溫度段進(jìn)行降溫 ? 在 8000C以上，要緩慢降溫，以消除外延層的內(nèi)應(yīng)力 （ 11）開爐取片 ? 主要是防止污染 ? 用肉眼觀察外延層質(zhì)
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