半導(dǎo)體制造工藝_07擴散(上)-文庫吧資料
2025-03-07 14:53本頁面
【正文】 ?????? ??2222211121 4exp2,tDxtDtDCttxC?2211 tDtD ??22112211 or tDtDtDtD ??二步擴散的兩種極端情況 33 半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ) 第六章 擴散原 理 (上 ) 余誤差函數(shù)分布（ erfc） 表面濃度恒定 雜質(zhì)總量增加 擴散深度增加 高斯函數(shù)分布（ Gaussian） 表面濃度下降 (1/?t ) 雜質(zhì)總量恒定 結(jié)深增加 關(guān)鍵參數(shù) Cs（表面濃度） xj （結(jié)深） Rs（薄層電阻） 34 半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ) 第六章 擴散原 理 (上 ) 本節(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。 ?用于制作低表面濃度的結(jié)和較深的 pn結(jié)。 初始條件： ? ? 00, ?xC邊界條件： ? ? 0, ?? t? ??? ?0 , TQdxtxC得到 高斯分布 ? ? ???????? ??DtxDtQtxC T4exp,2?hx?? ? sCx ?0,h?Cs Delta 函數(shù) 27 半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ) 第六章 擴散原 理 (上 ) DtADtCQDtCCDtxBTBsj????????????????????ln2ln22）擴散結(jié)深 1）表面濃度 Cs隨時間而減少 ? ? DtQtCC TS ??? ,03）濃度梯度 ? ? ? ?txCDtxxtxC ,2, ????在 p－ n結(jié)處 ? ?????????????BsjBx CCxCxtxCjln2,濃度梯度隨著擴散深度（結(jié)深）增加而下降 A隨時間變化 28 半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ) 第六章 擴散原 理 (上 ) 相同表面濃度歸一化后，兩種分布的比較 — 瞬時間，二者相似 29 半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ) 第六章 擴散原 理 (上 ) 高斯函數(shù)分布 推進 (drivein)退火擴散 ?擴散時間越長，擴散越深，表面濃度越低。 t1 t2 t3 t1t2t3 CB 26 半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ) 第六章 擴散原 理 (上 ) 有限源擴散：雜質(zhì)總量恒定為 QT 在整個擴散過程中，預(yù)淀積的擴散雜質(zhì)總量作為擴散的雜質(zhì)源，不再有新源補充。 ? ??????????????????????????????????? ??sBsBjsx CCCCxCxtxCj121 erfcerfcexp2,?25 半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ) 第六章 擴散原 理 (上 ) 余誤差函數(shù)分布 預(yù)淀積擴散 ?擴散時間越長，雜質(zhì)擴散距離越深，進入襯底的雜質(zhì)總量越多。改變其中的某個量，可以改變梯度，如增加 Cs（ As）。即氣相中有無限量的雜質(zhì)存在，可以保證在擴散表面的雜質(zhì)濃度恒定。 擴散的宏觀機制 （ diffusion from a macroscopic viewpoint） 擴散動力學(xué) 17 半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ) 第六章 擴散原 理 (上 ) 費克第一定律 ? ? ? ?xtxCDtxF???? ,C 為雜質(zhì)濃度（ number/cm3)， D 為擴散系數(shù)（ cm2/s）。 020 ?aD ?15 半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ) 第六章 擴散原 理 (上 ) D0(cm2/s) Ea(eV) B In P As Sb 半導(dǎo)體工藝中常用摻雜原子在單晶硅中的本征擴散系數(shù)因子和激活能 As的優(yōu)勢： 小 D，大固溶度 16 半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ) 第
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