当硅中掺入Ⅲ族元素B时,硅中多数载流子为 空穴,这种半导体称为P型半寻体。 P=10-(1/cm) 第三节集成电路制造工艺简介 氧化工艺 个MOS集成电路电路中,主要元件是 PMOS,NMOS,R,C,L及连线。MOS是 Metal0xide Semiconductor silicon的缩写。MS管有三种 主要材料:金属、二氧化硅及硅构成 2021/2/21
2021/2/21 6 ⚫ 当硅中掺入Ⅲ族元素B时，硅中多数载流子为 空穴，这种半导体称为P型半导体。 第三节 集成电路制造工艺简介 一、氧化工艺 ⚫ 一个MOS 集成电路电路中，主要元件是； PMOS,NMOS,R,C,L及连线。MOS是Metal Oxide Semiconductor Silicon的缩写。MOS管有三种 主要材料：金属、二氧化硅及硅构成。 + P = cm 22 10 (1/ )
●氧化炉 猖溟 瞟 2021/2/21
2021/2/21 7 ⚫ 氧化炉 石英舟 滑道 炉膛
●改进的氧化炉 石英舟 滑道 炉膛 2021/2/21
2021/2/21 8 ⚫ 改进的氧化炉 石英舟 滑道 炉膛
掺杂工艺 在衬底材料上掺入五价磷或三价硼,以改 变半导体材料的电性能。掺杂过程是由 硅的表面向体内作用的。目前,有两种 掺杂方式:扩散和离子注入 D D G P-SI 2021/2/21
2021/2/21 9 二、掺杂工艺 在衬底材料上掺入五价磷或三价硼，以改 变半导体材料的电性能。掺杂过程是由 硅的表面向体内作用的。目前，有两种 掺杂方式：扩散和离子注入。 G D S D G S P-si
1.扩散:扩散炉与氧化炉基本相同,只是将要掺入的 杂质如P或B的源放入炉管内 扩散分为两步: STEPI预淀积:将浓度很高的一种杂质元素P或B淀积在硅 片表面 ●STEP2推进:在高温、高压下,使硅片表面的杂质扩散到硅 片内部 实验分析表明:P的浓度分布可由下式表示: P(x) Nr 2(Dt) 其中,Nr:预淀积后硅片表面浅层的P原子浓度 Nx=3×10(1/cm) D:P的扩散系数t:扩散时间x:扩散深度 只要控制Nr、T、t三个因素就可以决定扩散深度及浓度 2021/2/21
2021/2/21 10 1. 扩散：扩散炉与氧化炉基本相同，只是将要掺入的 杂质如P或B的源放入炉管内。 扩散分为两步： ⚫ STEP1 预淀积：将浓度很高的一种杂质元素P或B淀积在硅 片表面。 ⚫ STEP2 推进：在高温、高压下，使硅片表面的杂质扩散到硅 片内部。 实验分析表明：P的浓度分布可由下式表示： 其中，NT：预淀积后硅片表面浅层的P原子浓度 D：P的扩散系数 t ：扩散时间 x：扩散深度 只要控制NT 、T、t 三个因素就可以决定扩散深度及浓度。 e Dt N Dt T x P x 4 2 1 2 2( ) ( ) = 3 10 (1 ) 15 NT = cm