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时间：2021-11-22
《半导体器件-半导体工艺-掺杂》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、半导体工艺简介-掺杂物理与光电工程学院张贺秋参考书：《芯片制造－半导体工艺制程实用教程》，电子工业出版社，赵树武等译，2004-10掺杂工艺扩散、离子注入集成电路生产过程中要对半导体基片的一定区域掺入一定浓度的杂质元素，形成不同类型的半导体层，来制作各种器件，这就是掺杂工艺。目的1、理解掺杂工艺的概念。2、理解扩散的概念及发生扩散的条件。3、掌握结的定义。4、画出掺杂原子（浓度）分布曲线。5、列举离子注入机的主要部件及功能。扩散物质的微粒总是时刻不停地处于运动之中，这可称之为热运动。在热运动的作用下，物质的微粒都有一种从浓度高的地方向浓度低的
2、地方运动的趋势，这就是扩散。浓度差驱动能量扩散形成的掺杂区和结固态扩散的目的：1、在晶圆表面产生具有掺杂原子的数量。2、在晶圆表面下特定位置处形成NP或PN结。3、在晶圆表面形成特定的掺杂原子分布。扩散工艺步骤1、淀积depositionpredeposition扩散方式晶体内扩散是通过一系列随机跳跃来实现的，这些跳跃在整个三维方向进行，有多种方式，最主要有：A填隙式扩散B替位式扩散C填隙-替位式扩散A填隙式扩散B替位式扩散淀积工艺受控制或约束的因素1、特定杂质的扩散率。温度影响菲克第一定律菲克第二定律扩散方程：淀积工艺受控制或约束的因素2、
3、杂质的最大固溶度误差函数扩散源1、液态源氯化物溴化物（BBr3，POCl3）加热反应气体4BBr3+3O22B2O3+6Br2沾污扩散源2、气态源氢化物AsH3B2H6优势：精确控制洁净度好缺点：管路中容易形成二氧化硅粉尘扩散源3、固态源最原始氧化物匙远程固态源近邻源旋转涂覆源2、推进氧化drive-in-oxidation原子数量恒定不变杂质分布改变氧化的影响施主受主离子注入（1）热扩散的限制①横向扩散和位错②实现浅结困难③掺杂浓度控制精度④表面污染（2）离子注入优点无侧向扩散精确控制掺杂的数量及位置离子注入浓度最大值不在表面掩膜（光刻胶
4、、金属膜和二氧化硅）低温工艺离子注入概念离子注入是将含所需杂质的化合物分子（BCl3、BF3）电离为杂质离子后，聚集成束用强电场加速，使其成为高能离子束，直接轰击半导体材料，当离子进入其中时，受半导体材料原子阻挡，而停留在其中，成为半导体内的杂质。电离加速轰击阻挡聚集杂质离子注入系统离子注入源：气态（气瓶）或固态源常用气体：AsH3、PH3、BF3离化反应室：将掺杂物原子离化，低压（10－3托）电子与杂质源碰撞。BF3：B+BF+BF+2BF3F+F+2等1标准大气压=101325帕斯卡1托（Torr）=133.322帕（Pa）离子注入系统质
5、谱分析/离子选择质谱分析仪离开离化子系统的离子具有15－40keV的能量B+BF+BF2+离子注入系统加速管：将
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