《半导体器件-半导体工艺-掺杂.ppt

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 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 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。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 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。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 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地方运动的趋势， 这就是扩散。 浓度差 驱动能量 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 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。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 扩散工艺步骤 1、淀积 deposition predeposition Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 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 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 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： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 淀积工艺受控制或约束的因素 2、杂质的最大固溶度 误差函数 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 扩散源 1、液态源 氯化物 溴化物（BBr3，POCl3） 加热 反应气体 4BBr3+3O2?2B2O3+6Br2 沾污 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 扩散源 2、气态源 氢化物 AsH3 B2H6 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 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Co