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        外延層的雜質分布

        發布時間:2020-05-13   點擊次數:526次

        外延層必須是經過摻雜的單晶層。從器件制造的角度考慮,總希望外延層具有均勻的一定量的單一雜質分布,而且要求外延層與襯底界面處雜質分布濃度陡峭一些。

        SiCl4氫還原法外延由于在高達1200℃高溫下進行,襯底與外延層中雜質相互擴散,從而使襯底與外延層形成雜質濃度緩變分布,這就是外延中的擴散效應。這種效應是可逆的,生成的HCl對硅有腐蝕作用。在襯底腐蝕的同時其中雜質就釋放出來,加之在高溫外延過程中,高摻雜襯底中的雜質也會揮發,此外整個外延層系統中也存在雜質的沾污源,這三種因素造成的自摻雜效應嚴重影響了外延的雜質分布,外延電阻率做高也不容易。

        SiH4熱分解法反應溫度低,其化學反應激活能是1.6eV,比SiCl4小0.3eV,可以在1100℃時獲得與1200℃下SiCl4反應時相當的生長速率,同時這種方法不產生HCl,無反應腐蝕問題,因而擴散效應和自摻雜現象不如SiCl4嚴重。如果采用“背封”技術和“二步法”外延,用SiH4熱分解法就能獲得較為理想的突變結和濃度分布。

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