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吸杂阅读报告 1. 什么是吸杂 2. 吸杂的原理 3. 吸杂实验 多晶硅中存在大量的晶粒晶界。晶界存在着一系列界面态，有界面势垒，有悬挂键，杂质很容易在晶粒晶界处偏聚或沉淀。而当杂质偏聚或沉淀于此时，它具有电活性，会成为少数载流子的复合中心。 当它们溶解在硅体内时，过渡族金属能形成深能级，它通过在反偏耗尽区产生载流子或者在正偏区复合载流子来增加P-N结的漏电流。 金属离子由于其半径较大，在硅中易引起晶格畸变，且扩散系数较大，高温下易聚集造成位错、层错上的沉淀，是PN结的击穿特性下降。 吸杂的必要性： 吸杂就是把金属杂质束缚在预先设置好的区域来降低它们在器件工作区的浓度的一种方法。 ①杂质的释放。金属杂质在晶体硅体内的存在方式有间隙位、替位态、沉淀或和其它杂质形成复合体，而这些形态中只有间隙态的才是可移动的，所以只有把以其它形态的金属变为间隙形态才可以被快速吸杂。 ②杂质的快速扩散。这些已变为间隙态的金属杂质快速扩散，到达吸杂点。 ③杂质在预定的吸杂位置被捕获。这些预定的吸杂位置可以是缺陷、空位或固溶度增强的区域，而且这些吸杂区域要对杂质原子具有更牢固的束缚能，以使这些被吸杂的杂质不致于被再次释放。 什么是吸杂 吸杂的分类 吸杂一般可以分为内吸杂和外吸杂两类 从对杂质的捕获机理方面，分为：松弛吸杂和分凝吸杂。 内吸杂：不需要其它额外的处理就可以达到吸杂目的； 外吸杂：需要额外其它处理(例如:扩散、机械损伤或离子注入等)以便在硅片上形成一个沉淀或分凝的区域； 扩散磷吸杂属于外吸杂，同时也是分凝吸杂，主要是与过渡族金属的溶解、扩散和分凝有关。 1.什么是吸杂 2.吸杂的原理 3.吸杂实验设计 分凝吸杂的驱动力是杂质固溶度梯度或固溶度的突变。高固溶度的区域可以作为低固溶度区域的沉积位置。 P N P扩散在硅片表面会形成磷硅玻璃层(PSG)，它可以作为磷内扩散的源。一个重掺磷层可以提供大量的吸杂机制: 由于费米能级和离子对影响会导致金属固溶度增强;吸杂金属到位错处; 硅自间隙原子注入可以辅助吸杂； P扩散也引起了晶格的失配，会导致位错的生成和攀移，这也成为金属硅化物的沉淀位置而增强吸杂的效果。 Na+在磷硅玻璃中的固溶度为4×1019cm-3，要比在SiO2中的固溶度（约为3.5×1016cm-3）高很多，在高温作用下会发生分凝作用，使SiO2中的Na+聚集在磷硅玻璃中，并在PSG清洗中洗掉，减少了对界面的不利影响 注意事项 吸杂的过程中杂质的释放和扩散要求温度不能过低，如果温度过低则不利于杂质的溶解和扩散;而吸杂的驱动力-杂质的分凝又要求温度不能过高，如果温度过高则不利于杂质分凝到吸杂区域，这两方面的因素共同作用导致恒温吸杂有一个最佳的吸杂温度。一般而言，对晶体硅材料(多晶硅和太阳电池级单晶硅)来说，在900℃附近的吸杂效果最好 在高温情况下（1000℃以上），晶体硅衬底里和重磷扩散的区域内的分凝系数差别不大，吸杂的驱动力较小。或者，金属杂质和其他杂质(如C、O)生成了更加稳定的相，它们的结合能更高，存在更稳定 2011年7月25日