一、名词解释
(1)化学气相沉积: 化学气体或蒸气和晶圆表面的固体产生反应,在表面上以薄膜形式产
生固态的副产品,其它的副产品是挥发性的会从表面离开。
(2)物理气相沉积: “物理气相沉积 ” 通常指满意下面三个步骤的一类薄膜生长技术 :
a.所生长的材料以物理的方式由固体转化为气体 ;b.生长材料的蒸汽经过一个低压区域到
达衬底 ;c.蒸汽在衬底表面上凝聚,形成薄膜
(3) 溅射镀膜: 溅射镀膜是利用电场对辉光放电过程中产生出来的带电离子进行加速,使其
获得一定的动能后,轰击靶电极,将靶电极的原子溅射出来,沉积到衬底形成薄膜的方法。
(4) 蒸发镀膜: 加热蒸发源, 使原子或分子从蒸发源表面逸出, 形成蒸汽流并入射到硅片 (衬
底)表面,凝结形成固态薄膜 。
(5) 替位式扩散: 占据晶格位置的外来原子称为替位杂质。只有当替位杂质的近邻晶格上出
现空位,替位杂质才能比较轻易地运动到近邻空位上
(6) 间隙式扩散: 间隙式扩散指间隙式杂质从一个间隙位置运动到相邻的间隙位置。
(7) 有限表面源扩散: 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,此种扩散称为有限源扩散。
(8) 恒定表面源扩散: 在整个扩散过程中,杂质不断进入硅中,而表面杂质浓度始终保持不
变。
(9) 横向扩散: 由于光刻胶无法承受高温过程,扩散的掩膜都是二氧化硅或氮化硅。当原子
扩散进入硅片,它们向各个方向运动:向硅的内部,横向和重新离开硅片。假如杂质原子沿
硅片表面方向迁移,就发生了横向扩散。
(10) 保形覆盖: 保形覆盖是指无论衬底表面有什么样的倾斜图形在所有图形的上面都能沉积
有相同厚度的薄膜。
二、简述题
1、简述两步扩散的含义 与目的。
答:为了同时满足对表面浓度、 杂质总量以及结深等的要求, 实际生产中常采用两步扩散工
艺:第一步称为预扩散或预淀积, 在较低的温度下, 采用恒定表面源扩散方式在硅片表面扩
散一层杂质原子, 其分布为余误差涵数, 目的在于控制扩散杂质总量; 第二步称为主扩散或
再分布, 将表面已沉积杂质的硅片在较高温度下扩散, 以控制扩散深度和表面浓度, 主扩散
的同时也往往进行氧化。
2、扩散掺杂与离子注入掺杂所形成的杂质浓度分布各自的特点是什么?与扩散掺杂相比离
子注入掺杂的优势与缺点各是什么 ?
答:扩散杂质所形成的浓度分布: 杂质掺杂主要是由高温的扩散方式来完成, 杂质原子
通过气相源或掺杂过的氧化物扩散或淀积到硅晶片的表面, 这些杂质浓度将从表面到体内单
调下降, 而杂质分布主要是由温度与扩散时间来决定。 离子注入杂质所形成的浓度分布: 掺
杂离子以离子束的形式注入半导体内, 杂质浓度在半导体内有个峰值分布, 杂质分布主要由
离子质量和注入能量决定。
(1).离子注入掺杂的优势 :相对于扩散工艺, 离子注入的主要好处在于能更正确地控制掺
杂原子数目、 掺杂深度、 横向扩散效应小和较低的工艺温度, 较低的温度适合对化合物半导
体进行掺杂,因为高温下化合物的组分可能发生变化,另外,较低的温度也使得二氧化硅、
氮化硅、铝、光刻胶、多晶硅等都可以用作选择掺杂的掩蔽膜,热扩散方法的掩膜必须是耐
高温材料。
(2)离子注入掺杂的缺点 :主要副作用是离子碰撞引起的半导体晶格断裂或损伤。因此,
后续的退化处理用来去除这些损伤。
3、简述离子注入工艺中退火的主要作用。
答:由于离子注入所造成的损伤区及畸形团, 增加了散射中心及陷阱能级, 使迁移率和寿命
等半导体参数下降。 此外, 大部分的离子在被注入时并不位于替位位置, 未退火之前的注入
区域将呈显高阻区。为(1)激活被注入的离子(使其变成替位杂质) ;(2)恢复有序的晶