固态扩散的目的 在晶园表面产生一定数量的掺杂原子(浓度) 在晶园表面下的特定位置处形成NP(或PN)结 在晶园表面层形成特定的掺杂原子(浓度)分布 ·结的图形显示 Z4 理想的 横向扩散 半导体制造技术 by michael Quirk and Julian Serda 电信学院微电子教研室
电信学院 微电子教研室 半导体制造技术 by Michael Quirk and Julian Serda 固态扩散的目的 • 在晶园表面产生一定数量的掺杂原子（浓度） • 在晶园表面下的特定位置处形成NP(或PN)结 • 在晶园表面层形成特定的掺杂原子(浓度)分布 • 结的图形显示 理想的 横向扩散
浓度随深度变化的曲线 14 12 10 8642 208642 结位置 晶圆纵深方向 深度(层数 深度(层数) 半导体制造技术 by michael Quirk and Julian Serda 电信学院微电子教研室
电信学院 微电子教研室 半导体制造技术 by Michael Quirk and Julian Serda 浓度随深度变化的曲线 晶圆纵深方向 杂质浓度 浓度（原子数量） 深度（层数） 浓度（原子数量） 深度（层数） 结位置 14 12 10 8 6 4 2 14 12 10 8 6 4 2 ( a) ( b) ( c) 0 1 2 3 4 5 6 0 1 2 3 4 5 6 O
扩散工艺 完成扩散过程所需的步骤: 1.进行质量测试以保证工具满足生产质量标准; 2.使用批控制系统,验证硅片特性: 3.下载包含所需的扩散参数的工艺菜单; 4.开启扩散炉,包括温度分布; 5.清洗硅片并浸泡氢氟酸,去除自然氧化层 6.预淀积:把硅片裝入扩散炉,扩散杂质; 7推进:升高炉温,推进并激活杂质,然后撤除 硅片; 8.测量、评价、记录结深和电阻 半导体制造技术 by michael Quirk and Julian Serda 电信学院微电子教研室
电信学院 微电子教研室 半导体制造技术 by Michael Quirk and Julian Serda 扩 散 工 艺 完成扩散过程所需的步骤： 1. 进行质量测试以保证工具满足生产质量标准； 2. 使用批控制系统，验证硅片特性；. 3. 下载包含所需的扩散参数的工艺菜单； 4. 开启扩散炉，包括温度分布； 5. 清洗硅片并浸泡氢氟酸，去除自然氧化层； 6. 预淀积：把硅片装入扩散炉，扩散杂质； 7. 推进：升高炉温，推进并激活杂质，然后撤除 硅片； 8. 测量、评价、记录结深和电阻
扩散工艺的步骤 预淀积 表面 浓度 影响扩散层参 数(结深、浓 度等)的几个 因素 杂质的扩散系 10 数杂质在晶 结深 园中的最大固 10 溶度 10 晶园体内 掺茶水平 深度(层) 半导体制造技术 by michael Quirk and Julian Serda 电信学院微电子教研室
电信学院 微电子教研室 半导体制造技术 by Michael Quirk and Julian Serda 扩散工艺的步骤 预淀积 影响扩散层参 数（结深、浓 度等）的几个 因素 杂质的扩散系 数 杂质在晶 园中的最大固 溶度 10 10 10 10 10 10 10 10 表面 浓度 结深 杂质浓度 晶圆体内 掺杂水平 深度（层） 1 2 3 4 5 Q t t t
硅中杂质的固溶度 10 500700900110013001500 温度(C 半导体制造技术 by michael Quirk and Julian Serda 电信学院微电子教研室
电信学院 微电子教研室 半导体制造技术 by Michael Quirk and Julian Serda 硅中杂质的固溶度 10 10 10 10 10 10 10 10 5 00 7 00 9 00 11 00 13 00 15 00 C 原子固溶度（ m ） c As P B SnSb Al Ga O Au Cu Zn S Ag