本章主要内容
§ 引言
§ 扩散原理
§ 扩散工艺
§ 扩散设备
§ 离子注入
§ 离子注入工艺原理
§ 离子注入效应
§ 离子注入退火
§ 离子注入的应用
§ 离子注入设备
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扩散离子注入
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引 言
本征硅电阻率:
金属铝电阻率:
掺杂本质:
改变硅的电阻率,使其成为有用的半导体。
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扩散离子注入
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掺杂目的:主要是形成P-N结
例子a 简单的二极管结构
引 言
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扩散离子注入
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例子b 简单的三极管结构
引 言
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扩散离子注入
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掺杂手段:
引 言
扩散
离子注入
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扩散离子注入
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扩散是微观粒子(原子、分子等)普遍的热运动形式,运动的结果是使浓度分布趋于均匀。
半导体工艺中,扩散是指将一定数量和一定种类的杂质掺入到硅或其它晶体中,以改变晶体的电学性质,并使掺入的杂质数量和分布情况都满足要求的工艺过程。
扩散分为三种即气态、液态和固态。
扩散是硅基集成电路的重要工艺之一。
扩散原理
1. 扩散的概念
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扩散离子注入
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在间隙位置的杂质
杂
质
空位
(a)间隙式扩散 (b)替位式扩散
2. 固态杂质扩散机制
扩散原理
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扩散离子注入
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杂
质
在
硅
中
的
扩
散
扩散原理
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扩散离子注入
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非克(Fick)第一定律:
J为扩散粒子流密度,定义为单位时间通过单位面积的粒子数, D为扩散系数,是表征杂质扩散快慢的系数,N是扩散粒子的浓度。非克第一定律表达了扩散的本质即温度越高,浓度差越大,扩散就越快。
扩散原理
3. 杂质扩散方程
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扩散离子注入
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非克(Fick)第二定律:
非克第二定律与非克第一定律描述的物理概念
相同,通常使用非克第二定律求解杂质浓度分
布函数N(z, t)。
扩散原理
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扩散离子注入
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