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第七章外延基本概念外延:是指在单晶衬底(如硅片)上,按衬底晶向生长单晶薄膜的工艺过程生长有外延层的硅片称为外延片同质外延:生长的外延层和衬底是同一种材料异质外延:外延生长的薄膜与衬底材料不同,或者生长化学组分、物理结构与衬底完全不同的外延层,如SOS技术(在蓝宝石或尖晶石上生长硅根据向衬底输送原子的方式,外延生长分为三种类型气相外延(VPE)、液相外延①LPE)和固相外延(SPE)在硅工艺中主要采用气相外延技术,能够很妤地控制外延层厚度、杂质浓度、晶体完整性。缺点是必须在高温下进行,加重了扩散效应和自掺杂效应,影响对外延层掺杂的控制。外延工艺在CMOS集成电路中的应用如图所示,CMOS器件是做在很薄的轻掺杂p型的外延层上硅玻璃氮化硅制作在外延属上的双阱Cs器件的剖面图与做在体硅上相比,在外延层上制做的CMOS器件有很好的电介质完整性和很小的漏电流主要内容气相外延的基本原理外延层中的杂质分布低压外延选择外延SOS技术>MBE(分子束外延)>外延层厚度和电阻率的测量71硅气相外延的基本原理7.1.硅源目前生长硅外延层主要有四种源①四氯化硅(SiCl4):早期的集成电路一般采用SiCl4源,使用SiCl4生长外延层需要很高的温度,不适应现今集成电路工艺的要求,目前主要应用在传统的外延工艺中。②三氯硅烷(SiNCE3,TCS):SiHAI3与SiCl4特性相似,但SiNCE3源可以在较低的温度下进行外延,且生长速率较高,可用于生长厚外延层。⑤二氯硅烷(SiH2Cl2,DCS):SiH2Cl2广泛应用于在更低温度下生长高质量薄外延层,外延层的缺陷密度低,是选择外延常用的一种硅源。④硅烷(SiH4):可在低于900度的温度下生长很薄的外延层,而且可得到高淀积率71.2外延薄膜的生长模型同质外延层是生长在完整晶体的某个晶面上,晶面的构造特征描述为平台、扭转、台阶,是切割硅片时偏离了晶向产生的,这样

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