恒定表面浓度的扩散.ppt

恒定表面浓度的扩散,在t=0,x0时，N（x，0）0； 在t0，x0时，N（0，t）Ns常数； 在t 0，x时，N（ ，t）0。 N(x,t)=Ns,余误差函数分布图：,扩散开始时，表面放入一定量的杂质源，而在以后的扩散过程中不再有杂质加入，这种扩散就是有限源的扩散。,有限源扩散时的初始条件图：,在有限源扩散情况下，表面浓度与扩散深度成反比，扩散愈深，则表面浓度愈低。,扩散结深,决定扩散结深的因素共有4个：,1、衬底杂质浓度NE 2、表面杂质浓度Ns 3、扩散时间t 4、扩散温度T,扩散层的方块电阻,对扩散结深影响最大的因素是扩散温度和扩散时间，特别是扩散温度。因此，在扩散过程中炉温的控制很关紧要，通常要求炉温的偏差小于等于1。,扩散温度与扩散时间的选择,预沉积的温度T不可过低,主要扩散方法,一、液态源扩散 二、固态源扩散 箱法扩散：在高温下，杂质氧化物源的蒸气将充满整个箱内空间，并与硅在表面起作用。 三、固固扩散 低温淀积掺杂氧化层,高浓度浅扩散中的反常现象,高浓度磷扩散的反常浓度分布图：,结深和方块电阻的测量,四探针法测量电阻率,离子注入设备,注入离子的浓度分布,注入离子浓度的下降表格：,二氧化硅网络,每一个硅原子的周围有四个氧原子，构成所谓硅氧正四面体；而两个相邻的SiO4四面体之间则依靠公用一个顶角氧而联系起来，这种把两个SiO4四面体联系起来的氧原子称为桥键氧。整个SiO2玻璃就是由这种SiO4四面体依靠桥键氧相连而混乱排列所构成的，是三维的环状网络结构。显然， SiO2玻璃的这种结构是较疏松的。在正常情况下，其中氧原子与硅原子数目之比为2：1。,HCl的氧化过程，实质上就是在热生长SiO2膜的同时，往SiO2中掺入一定数量的氧离子的过程。氧离子较多的填补了界面附近的氧空位，形成SiCl负电中心，因此降低了固定正电荷密度和界面态密度（可使固定正电荷密度降低约一个数量级）。,杂质在SiO2中的扩散系数,杂质在SiO2层中的扩散系数D与温度T之间的关系，和在硅中的类似，也有指数关系：,X0是N（x）比表面浓度Ns降低3个数量级时的SiO2厚度 即x0是当（N（x）/Ns)=10-3时的x值,高温氧化（或称为热氧化）就是把硅衬底片置于1000以上的高温下，并通入氧化性气氛（如氧气、水汽），使衬底本身表面的一层硅氧化成SiO2。这是就地取材的一种好方法。,这两种SiO2表面经过干氧氧化后，都可转化为与光刻胶粘附很好的硅氧烷。,氧化层表面出现斑点 氧化层针孔 界面态,在生产实践中，测量SiO2层厚度的方法，目前用的最多的是光干涉法。,光刻示意图：,侧向腐蚀示意图：,光刻胶的厚度 光刻胶浓度 投影曝光,金属半导体接触,低势垒接触,例如AuSi（p型） PtSi（p型）,高复合接触,以上讨论说明，简单的金属半导体接触不是欧姆接触，必须要采取半导体高掺杂或在接触面附近出掺入大量强复合中心等措施，才能成为良好的欧姆接触，为了提高器件的稳定性、可靠性，对金属电极系统还必须从其他方面作更深入的研究。,电迁移,偏压温度试验测定可动正离子（BT试验）,低温钝化（LTP）技术,在低温SiO2上淀积一层磷铝混合物,磷硅玻璃（P2O5. SiO2)钝化,版图的长度单位 图形层定义 任何层的图形都可用同层文字注释，一个图形层与一块掩模对应。图形边框和填充的颜色、线型与线条粗细、填充花案等，均为非本质的属性 常用的数据格式有：Calma GDS格式，CIF格式，EDIF格式