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半导体材料课件:第5章 硅外延生长5-3、5-4.pdf
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半导体材料
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第
第
5
5
章
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硅外延生长
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半导体材料
半导体材料
5-1
、外延生长概述
5-2
、硅的气相外延生长
5-3
、硅外延层电阻率的控制
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第
5
5
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半导体材料
半导体材料
5-3-4
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外延层中杂质的再分布
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外延层生长中的自掺杂
5-3
硅外延层电阻率的控制
吉林大学电子科学与工程学院
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半导体材料
半导体材料
1.
外延层中的杂质
外延层中杂质来源很多,总的载流子浓
度
N
总
可以
表示为:
N
总
=
N
衬底
±
N
扩散
±
N
邻片
±
N
基座
±
N
系统
±
N
气
N
衬底
:
衬底挥发
的杂质掺入外延层中的杂质浓度分量
N
扩散
:
衬底
中杂质经
固相扩散
进入外延层的杂质浓度分量
N
邻片
:外延层中来自
相邻衬底
的杂质浓度分量
N
基座
:来自
基座
的杂质浓度分量
N
系统
:除上述因素外整个生长
系统
引入的杂质浓度分量
N
气
:
外延层中来自
混合气体
的杂质浓度分量
杂质类型
与衬底相同取
“+”
,
相反取
“-”
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半导体材料
半导体材料
卤化物
掺杂剂:稀释在
反应气体
中
氢化物
掺杂剂:稀释在
氢气
中
通过调节
流量
来调整外延层的
电阻率
9
外延
N
型掺杂剂:
PCl
3
,
AsCl
3
,
SbCl
3
,
AsH
3
9
P
型掺杂剂:
BCl
3
,
BBr
3
,
B
2
H
6
I.
衬底
对外延层掺杂的影响
固态扩散
N
扩散
与气相自掺杂
N
衬底
II.
来自
衬底以外
的其他因素的自掺杂
基座、反应室、系统的污染
---
反应室的
记忆效应
III.
来自混合气体的气相掺杂
N
总
=
N
衬底
±
N
扩散
±
N
邻片
±
N
基座
±
N
系统
±
N
气
2.
外延生长的掺杂(主动掺杂)
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