搀杂工艺

出处：laoda_ljh 发布于：2007-04-29 03:28:13

掺杂：将需要的杂质掺入特定的半导体区域中，以达到改变半导体电学性质，形成PN结、电阻、欧姆接触
磷(P)、砷(As) — N型硅
硼(B) — P型硅
掺杂工艺：扩散、离子注入
扩散
替位式扩散：杂质离子占据硅原子的位：
Ⅲ、Ⅴ族元素
一般要在很高的温度(950～1280℃)下进行，横向扩散严重。但对设备的要求相对较低。
磷、硼、砷等在二氧化硅层中的扩散系数均远小于在硅中的扩散系数，可以利用氧化层作为杂质扩散的掩蔽层
间隙式扩散：杂质离子位于晶格间隙：
Na、K、Fe、Cu、Au 等元素
扩散系数要比替位式扩散大6～7个数量级
（不许用手摸硅片—防止Na+沾污。）

例如，在N型衬底上掺硼，可以使原先的N型衬底电子浓度变小，或使N型衬底改变成P型；如在N型衬底表面掺磷，可以提高衬底的表面杂质浓度。
掺杂分为热扩散法掺杂和离子注入法掺杂。由光刻工艺(刻蚀)为掺杂确定掺杂的区域，在需要掺杂处(即掺杂窗口)裸露出硅衬底，非掺杂区则用一定厚度的二氧化硅或者氮化硅等薄膜材料进行屏蔽。离子注入则常采用一定厚度的二氧化硅、光刻胶或这两层材料同时作为掺杂屏蔽。

对P型衬底，如果将一定浓度的Ⅴ价元素掺入，将使原先的P型衬底空穴浓度变低，或使P型衬底改变为N型。同样的，如果在P型衬底表面掺硼，将提高P型衬底的表面浓度。
所谓热扩散掺杂就是利用原子在高温下的扩散运动，使杂质原子从浓度很高的杂质源向硅中扩散并形成一定的分布。热扩散通常分两个步骤进行：预淀积和再分布。预淀积是在高温下，利用杂质源，如硼源、磷源等，对硅片上的掺杂窗口进行扩散，在窗口处形成一层较薄但具有较高浓度的杂质层。这是一种恒定表面源的扩散过程。

再分布是利用预淀积所形成的表面杂质层做杂质源，在高温下将这层杂质向硅体内扩散的过程。通常再分布的时间较长，通过再分布，可以在硅衬底上形成一定的杂质分布和结深。再分布是限定表面源扩散过程。

关键词：搀杂工艺1280

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