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文档简介

Chap.7

外延（Epitaxy）外延的基本概念及分类1外延的作用及优势23选择性外延及SOI技术45外延层的杂质分布外延的基本原理及影响因素天津工业大学外延的基本概念外延的定义:

——在单晶衬底上按衬底晶向生长单晶薄膜的工艺过程，广义上来说气相外延也是一种CVD工艺。外延的分类：同质外延；异质外延气相外延；液相外延；固相外延；分子束外延正向外延；反向外延天津工业大学外延的作用双极型电路：

——解决高频功率器件的较高的击穿电压与较低的集电极串连电阻之间的矛盾，埋层工艺。天津工业大学

CMOS电路：避免闩锁效应避免硅层中SiOx的沉积硅表面更光滑，损伤最小闩锁效应(latch-up)示意图天津工业大学§7.1硅气相外延的基本原理反应:SiHxCl4-x+H2

Si（固）+HCl（气）气体源硅源：SiCl4；SiHCl3；SiH2Cl2；SiH4

（Cl含量越高，反应温度越高，生长速率越慢，薄膜质量较差）氢源：钯管提纯天津工业大学外延生长模型：生成成膜原子成膜原子被吸附并生长成膜天津工业大学化学反应过程化学反应式：

SiCl4+2H2

Si(固)+4HClSiCl4+Si(固)2SiCl2(气)生长速率与温度的关系生长速率与反应剂浓度的关系生长速率与气体流速的关系衬底晶向等其他影响因素天津工业大学系统及工序桶式立式卧式天津工业大学§7.2外延层中分杂质分布掺杂原理

——原位掺杂，B2H6,PH3,AsH3扩散效应

——衬底中的杂质与外延层中的杂质互相扩散，引起衬底与外延层界面附近杂质浓度缓慢变化自掺杂效应天津工业大学§7.3选择性外延（SEG）硅在各种材料上核化成膜的可能性：Si>>Si3N4>SiO2选择性：SiCl4>SiHCl3>SiH2Cl2>SiH4分类：

窗口填满生长窗口内刻图形生长硅衬底的凹陷处选择生长天津工业大学§7.4SOI技术绝缘体上硅（SOI）技术的主要优点：介质隔离，寄生电容小，高速高集成度有利提高了器件的抗辐射能力抑制了CMOS电路的闩锁效应工艺更简单，排除了一些危害成品率的因素SOI技术的主要分类：介质隔离（DI）氧注入隔离（SIMOX）硅片键合SOISOS（SiliconOnSapphire、Spinel）天津工业大学CMOS工艺中不同的隔离方式局部场氧化隔离浅槽隔离SOI技术介质隔离天津工业大学几种SOI技术示意图天津工业大学天津工业大学天津工业大学小结外延的定义及分类（工艺、材料、电阻率）外延的目的（双极电路及CMOS电路）外延的基本过程（两步）影响外延的因素（温度，反应物浓度）影

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