半导体器件原理与工艺_第1页
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文档简介

1、概述了半导体器件的原理和工艺、半导体衬底的热氧化扩散离子注入光刻、薄膜沉积CMOS、掺杂、掺杂、半导体生产中掺杂的作用:1.形成pn结2 .形成电阻3 .形成欧姆接触4 .双极型基极区域,发射形成集电极区域,在MOS管的源极、漏极区域和多晶硅中掺杂5 .形成桥的布线、扩散、扩散的定义:在高温下杂质被压到浓度梯度,渗透到半导体材料中,形成一定的杂质分布,使导电型和杂质浓度发生变化。 杂质扩散、前扩散剂量控制推进结深度控制、杂质扩散源、掺杂机构、o、Au、Fe、Cu、Ni、Sn、Mg P、b、As、Al、Ga、Sb、Ge、填孔扩散机构、硅原子挤出杂质、杂质再填孔、2 挤出机构Frank-Turnb

2、ull机构,置换型杂质也称为慢扩散杂质,间隙型杂质也称为急速扩散杂质,在工艺中通常被选择为掺杂的慢扩散杂质,工艺控制容易,缓扩散杂质的扩散系数、快速扩散杂质的扩散扩散模型可以采用连续性方程式,无论d是x,都是Fick的第二定律,d的温度依赖性,D=Doexp(-EA/kT ),其中EA是活性能量,预沉积分布,误差函数,预沉积,预沉积剂量浓度梯度,预沉积当结深度计算、杂质浓度与基板浓度相等时,对应深度为xj,也称为发射极推进效果的现象:发射极区域下的基极区域推进深度大于发射极区域外的基极区域推进深度的原因:扩散层中混入第二高浓度杂质,由于两种杂质原子和硅原子的晶格失配, 基于晶格应变的接合面部的

3、凹陷改善对策:原子半径和硅原子半径接近的杂质、基极区域凹陷效果、扩散分布的测试分析浓度的测定四探针测定块电阻范德瓦尔斯法的接合深度的测定球磨法染色扩散电阻CV SIMS RBS AES,l,w,t,扩散系,固体源液体源, 半导体加工工艺原理, 半导体衬底热氧化扩散离子注入光刻的概要化学气相生长物理沉积外延工艺综合了CMOS双极工艺BiCMOS MEMS加工,首先使掺杂的原子和分子电离,然后加速到一定的能量,注入到结晶中,经过退火使杂质活性化, 正确地控制离子注入的优点,剂量和深度在1010到1017个/cm2误差/- 2%之间的低温:中,低于125的掩模材料多种多样,要求photoresist

4、、oxide、poly-Si、metal表面具有低的横向均匀性离子注入,离子注入机的种类:离子注入机的组成,离子注入机的结构图,外形,卧式,立式,能量,低能量60Kev,中能量60kev-200kev,高能200kev以上,离子注入系统,系统是离子源(BFF PH3)从加速管的终端台、质量分析器、古典力学中选择必要的杂质离子,筛选其他杂质离子,用加速器、强电场使离子加速,得到能够贯穿系统整体注入靶的能量,加速管注入深度依赖于加速管的电场能量,离子比100kv,100kv,100kv,100kv, 带硅晶片的扫描盘上的采样狭缝、离子束、抑制栅孔径、法拉第杯、电流积分器、剂量控制、Faraday

5、cup DI=It/A、库仑散射和离子能量损失的机制、垂直射程、高斯深度分布、垂直投影投影射程montecarlosimulationof 50 kevboronimplantedintosi,离子注入损伤和退火,退火的作用:1 .消除晶格损伤,2 .激活杂质,退火的方法:1 .高温热退火:用高温炉退火硅晶片8 Implantation Damage的入射离子与晶格碰撞,产生原子位移,形成损伤。热处理是将损伤和激活杂质损伤的阈值、Implantation Damage、结晶中缺陷的一次缺陷二次缺陷二次缺陷再结合、扩张而形成的,如位错环、implantation dam 退火激活载流子减少二次缺陷SPE,快速热处理,杂质的再分布工艺简单,形成硅化物,降低热塑应力,显示了离子注入的应用例的SIMOX (separationbyimplantationofoxyge 4000 ofbur

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