微電子工藝基礎(chǔ)摻雜技術(shù)

第9章?lián)诫s技術(shù)1第9章?lián)诫s技術(shù)本章目標(biāo)：1、熟悉摻雜技術(shù)的兩種方式2、熟悉擴散摻雜的原理3、掌握離子注入相關(guān)概念及其原理4、熟悉離子注入的工藝流程5、了解離子注入系統(tǒng)的設(shè)備及其優(yōu)點第9章?lián)诫s技術(shù)一、擴散二、離子注入技術(shù)三、集成電路的形成第9章?lián)诫s技術(shù)一、擴散

1、擴散原理

2、雜質(zhì)在硅中的擴散

3、擴散設(shè)備與工藝

4、工藝質(zhì)量檢測第9章?lián)诫s技術(shù)

一、擴散1、擴散原理擴散是微電子工藝中最基本的平面工藝，在約1000℃的高溫、p型或n型雜質(zhì)氣氛中，雜質(zhì)向襯底硅片的確定區(qū)域內(nèi)擴散，達到一定濃度，實現(xiàn)半導(dǎo)體定域、定量摻雜的一種工藝方法，也叫熱擴散。第9章?lián)诫s技術(shù)

一、擴散1、擴散原理（1）擴散方式①固相擴散擴散是一種自然現(xiàn)象，由物質(zhì)自身的熱運動引起。微電子工藝中的擴散是雜質(zhì)在晶體內(nèi)的擴散，因此是一種固相擴散。第9章?lián)诫s技術(shù)

一、擴散1、擴散原理（1）擴散方式②擴散的方式晶體內(nèi)擴散是通過一系列隨機跳躍來實現(xiàn)的，這些跳躍在整個三維方向進行，有多種方式，最主要有：A填隙式擴散B替位式擴散C填隙-替位式擴散第9章?lián)诫s技術(shù)

一、擴散1、擴散原理（1）擴散方式②擴散的方式

A填隙式擴散第9章?lián)诫s技術(shù)

一、擴散1、擴散原理（1）擴散方式②擴散的方式

B替位式擴散第9章?lián)诫s技術(shù)

一、擴散1、擴散原理（1）擴散方式②擴散的方式

C填隙-替位式擴散許多雜質(zhì)既可以是替位式也可以是填隙式溶于晶體的晶格中，并以填隙-替位式擴散。這類擴散雜質(zhì)的跳躍速率隨晶格缺陷濃度，空位濃度和雜質(zhì)濃度的增加而迅速增加。第9章?lián)綋诫s雜技技術(shù)術(shù)一、、擴擴散散1、擴擴散散原原理理（2）擴擴散散方方程程①第第一一擴擴散散定定律律晶體體襯襯底底中中雜雜質(zhì)質(zhì)擴擴散散流流密密度度與與雜雜質(zhì)質(zhì)濃濃度度梯梯度度成成正正比比，，這這是是第第一一擴擴散散定定律律，，也也稱稱Fick第一一定定律律。。第9章?lián)綋诫s雜技技術(shù)術(shù)一、、擴擴散散1、擴擴散散原原理理（2）擴擴散散方方程程①第第一一擴擴散散定定律律第9章?lián)綋诫s雜技技術(shù)術(shù)一、、擴擴散散1、擴擴散散原原理理（2）擴擴散散方方程程②第第二二擴擴散散定定律律討論論晶晶體體中中雜雜質(zhì)質(zhì)濃濃度度與與擴擴散散時時間間關(guān)關(guān)系系，，又又稱稱Fick第二二定定律律。。第9章?lián)綋诫s雜技技術(shù)術(shù)一、、擴擴散散1、擴擴散散原原理理（2）擴擴散散方方程程③影影響響擴擴散散速速率率的的因因素素A晶體體內(nèi)內(nèi)雜雜質(zhì)質(zhì)濃濃度度梯梯度度；；B環(huán)境境溫溫度度；；C雜質(zhì)質(zhì)本本身身結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)、、性性質(zhì)質(zhì)；；D晶體體襯襯底底的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)。。第9章?lián)綋诫s雜技技術(shù)術(shù)一、、擴擴散散2、雜雜質(zhì)質(zhì)在在硅硅中中的的擴擴散散（1）摻摻雜雜的的目目的的（（P218）A在晶晶圓圓表表面面下下的的特特定定位位置置處處形形成成PN結(jié)（（結(jié)結(jié)合合P218的圖圖11.3-圖11.5）；；B在晶晶圓圓表表面面下下得得到到所所需需的的摻摻雜雜濃濃度度；；（（結(jié)結(jié)合合P219同型型摻摻雜雜））第9章?lián)綋诫s雜技技術(shù)術(shù)一、、擴擴散散2、雜雜質(zhì)質(zhì)在在硅硅中中的的擴擴散散（2）硅硅中中的的雜雜質(zhì)質(zhì)類類型型①替位位式式雜雜質(zhì)質(zhì)主要要是是III和V族元元素素，，具具有有電電活活性性，，在在硅硅中中有有較較高高的的固固溶溶度度。。多多以以替替位位方方式式擴擴散散，，擴擴散散速速率率慢慢，，稱稱為為慢慢擴擴散散雜雜質(zhì)質(zhì)。。第9章?lián)綋诫s雜技技術(shù)術(shù)一、、擴擴散散2、雜雜質(zhì)質(zhì)在在硅硅中中的的擴擴散散（2）硅硅中中的的雜雜質(zhì)質(zhì)類類型型②填隙隙式式雜雜質(zhì)質(zhì)主要要是是I和Ⅷ族元元素素，，Na、K、Li、H、Ar等，，它它們們通通常常無無電電活活性性，，在在硅硅中中以以填填隙隙式式方方式式進進行行擴擴散散，，擴擴散散速速率率快快。。第9章?lián)綋诫s雜技技術(shù)術(shù)一、、擴擴散散2、雜雜質(zhì)質(zhì)在在硅硅中中的的擴擴散散（2）硅硅中中的的雜雜質(zhì)質(zhì)類類型型③填隙隙-替位位式式雜雜質(zhì)質(zhì)大多多數(shù)數(shù)過過渡渡元元素素：：Au、Fe、Cu、Pt、Ni、Ag等。。都都以以填填隙隙-替位位式式方方式式擴擴散散，，約約比比替替位位擴擴散散快快五五六六個個數(shù)數(shù)量量級級，，最最終終位位于于間間隙隙和和替替位位這這兩兩種種位位置置，，位位于于間間隙隙的的雜雜質(zhì)質(zhì)無無電電活活性性，，位位于于替替位位的的雜雜質(zhì)質(zhì)具具有有電電活活性性。。第9章?lián)綋诫s雜技技術(shù)術(shù)一、、擴擴散散2、雜雜質(zhì)質(zhì)在在硅硅中中的的擴擴散散（2）擴散散方方程程的的解解①恒定源源擴散散恒定源源擴散散是硅硅一直直處于于雜質(zhì)質(zhì)氛圍圍中，，硅片片表面面達到到了該該擴散散溫度度的固固溶度度Ns。解擴擴散方方程：：NbNsxj1xj2xj3xNt1t2t3邊界條條件為為：N（0，t）=Ns初始條條件為為：N（x，0）=0第9章?lián)綋诫s雜技術(shù)術(shù)一、擴擴散2、雜質(zhì)質(zhì)在硅硅中的的擴散散（2）擴散方方程的的解①恒定源源擴散散NbNsxj1xj2xj3xNt1t2t3erfc稱為余余誤差差函數(shù)數(shù)，所所以恒恒定源源擴散散雜質(zhì)質(zhì)濃度度服從從余誤誤差分分布。。第9章?lián)綋诫s雜技術(shù)術(shù)一、擴擴散2、雜質(zhì)質(zhì)在硅硅中的的擴散散（2）擴散方方程的的解②限定源源擴散散限定源源擴散散是在在整個個擴散散過程程中，，雜質(zhì)質(zhì)源限限定在在擴散散前積積累于于硅片片表面面薄層層內(nèi)的的雜質(zhì)質(zhì)總量量Q。第9章?lián)綋诫s雜技術(shù)術(shù)一、擴擴散2、雜質(zhì)質(zhì)在硅硅中的的擴散散（2）擴散方方程的的解②限定源源擴散散XXjixj2xj3NsNs’Ns”t1t2t3邊界條件：初始條件：解擴散方程：Nb第9章?lián)綋诫s雜技術(shù)術(shù)一、擴擴散2、雜質(zhì)質(zhì)在硅硅中的的擴散散（2）擴散方方程的的解②限定源源擴散散限定源源擴散散雜質(zhì)質(zhì)濃度度是一一種高高斯函函數(shù)分分布。。擴散散過程程中雜雜質(zhì)表表面濃濃度變變化很很大，，但雜雜質(zhì)總總量Q不變。。第9章?lián)綋诫s雜技術(shù)術(shù)一、擴擴散2、雜質(zhì)質(zhì)在硅硅中的的擴散散（3）實際際擴散散①場場助擴擴散效效應(yīng)硅襯底底的摻摻雜濃濃度對對雜質(zhì)質(zhì)的擴擴散速速率有有影響響，襯襯底底摻雜雜濃度度高時時這一一影響響將使使擴散散速率率顯著著提高高，稱稱之為為場助助擴散散效應(yīng)應(yīng)。第9章?lián)綋诫s雜技術(shù)術(shù)一、擴擴散2、雜質(zhì)質(zhì)在硅硅中的的擴散散（3）實際際擴散散②橫橫向擴擴散效效應(yīng)（（P218）不管是是擴散散還是是離子子注入入都會會發(fā)生生橫向向擴散散現(xiàn)象象，橫橫向擴擴散的的線度度是縱縱向擴擴散的的0.75-0.85倍。第9章?lián)綋诫s雜技術(shù)術(shù)一、擴擴散3、擴散散工藝藝與設(shè)設(shè)備（1）擴散源①液態(tài)源源（參見教教材P223）液態(tài)源通常常是所需摻摻雜元素的的氯化物或或溴化物。。例如：POCl3、BBr3選擇源必需需滿足固溶溶度和擴散散系數(shù)的要要求。另外外還要選擇擇好掩蔽膜膜。第9章?lián)綋诫s技術(shù)術(shù)一、擴散3、擴散工藝藝與設(shè)備（1）擴散源①液態(tài)源源（參見教教材P223）液相源擴散系統(tǒng)第9章?lián)綋诫s技術(shù)術(shù)一、擴散3、擴散工藝藝與設(shè)備（1）擴散源①液態(tài)源源（參見教教材P223）層流形成系系統(tǒng)：第9章?lián)綋诫s技術(shù)術(shù)一、擴散3、擴散工藝藝與設(shè)備（1）擴散源②固態(tài)源源（參見教教材P223）最原始的淀淀積源。固態(tài)源通常常是氧化物物B2O3、Sb2O5、P2O5等陶瓷片或或粉體，也也有用BN。第9章?lián)綋诫s技術(shù)術(shù)一、擴散3、擴散工藝藝與設(shè)備（1）擴散源②固態(tài)源源使用固態(tài)源源的三種方方式：（（參見教材材P225）A遠程源（匙匙）B近鄰源（圓圓片）C涂抹源第9章?lián)綋诫s技術(shù)術(shù)一、擴散3、擴散工藝藝與設(shè)備（1）擴散源②固態(tài)源源（參見教教材P223）固相源擴散系統(tǒng)第9章?lián)綋诫s技術(shù)術(shù)一、擴散3、擴散工藝藝與設(shè)備（1）擴散源③氣態(tài)源源（參見教教材P224）氣態(tài)源通常常是氫化物物：B2H6、PH3、AsH3、BCl3，最受歡迎迎的擴散源源方式。第9章?lián)綋诫s技術(shù)術(shù)一、擴散3、擴散工藝藝與設(shè)備（1）擴散源③氣態(tài)源源（參見教教材P224）第9章?lián)綋诫s雜技術(shù)一、擴散散3、擴散工工藝與設(shè)設(shè)備（2）擴散流流程①預(yù)淀積積：（參參見P222）A預(yù)清洗與與刻蝕B爐管淀積積C去釉（漂漂硼硅玻玻璃或磷磷硅玻璃璃）D評估（假假片或陪陪片）②再再分布（（評估））：（參參見P226）第9章?lián)綋诫s雜技術(shù)一、擴散散3、擴散工工藝與設(shè)設(shè)備（2）擴散流流程①預(yù)淀淀積評估（假假片或陪陪片）：：通常測測方塊電電阻，方方塊電阻阻是指表表面為正正方形的的薄膜，，在電流流方向的的電阻值值。爐管淀積積：一般般予淀積積溫度較較低，時時間也較較短。氮氮氣保護護。去釉（漂漂硼硅玻玻璃或磷磷硅玻璃璃）：爐爐管淀積積后的窗窗口表面面有薄薄薄的一層層硼硅玻玻璃，用用HF漂去。第9章?lián)綋诫s雜技術(shù)一、擴散散3、擴散工工藝與設(shè)設(shè)備（2）擴散流流程①預(yù)淀淀積第9章?lián)綋诫s雜技術(shù)一、擴散散3、擴散工工藝與設(shè)設(shè)備（2）擴散流流程②再再分布（（評估））再分布溫溫度較高高，時間間也較長長。通氧氧氣直接接生長氧氧化層。。第9章?lián)綋诫s雜技術(shù)一、擴散散3、擴散工工藝與設(shè)設(shè)備（2）擴散流流程②再再分布（（評估））第9章?lián)綋诫s雜技術(shù)一、擴散散3、擴散工工藝與設(shè)設(shè)備（2）擴散流流程擴散工藝藝有一步步工藝和和兩步工工藝：①一步工藝藝是是恒定源源擴散，，雜質(zhì)分分布服從從余誤差差分布；；②兩步工藝藝分分為予淀淀積和再再分布兩兩步予淀積是是恒定源源擴散，，目的是是在擴散散窗口硅硅表層擴擴入總量量一定的的摻雜元元素。再再分布是是限定源源擴散，，摻雜源源總量已已在予淀淀積時擴擴散在窗窗口上了了，再分分布的目目的是使使雜質(zhì)在在硅中具具有一定定的分布布或達到到一定的的結(jié)深。。第9章?lián)綋诫s雜技術(shù)一、擴散散3、擴散工工藝與設(shè)設(shè)備（3）B擴散原理：：2B2O3+3Si→→4B+3SiO2選源：固態(tài)BN源使用最最多，必必須活化化。800-1000℃活化：4BN+3O2→2B2O3+2N2特點：B與Si晶格失配配系數(shù)為為0.254，失配大大，有伴伴生應(yīng)力力缺陷，，造成嚴(yán)嚴(yán)重的晶晶格損傷傷，在1500℃，硼在硅硅中的最最大固溶溶度達4*1020/cm3，但是最最大電活活性濃度度是5*1019/cm3。第9章?lián)綋诫s技術(shù)術(shù)一、擴散3、擴散工藝藝與設(shè)備（4）P擴散原理：2P2O5+5Si→4P+5SiO2選源：固態(tài)P2O5陶瓷片源使使用最多，，無須活化化。特點：磷是n形替位雜質(zhì)質(zhì)，失配因因子0.068，失配小，，雜質(zhì)濃度度可達1021/cm3，該濃度即即為電活性性濃度。第9章?lián)綋诫s技術(shù)術(shù)一、擴散3、擴散工藝藝與設(shè)備（5）例子（N+PN晶體管）43第9章?lián)綋诫s技術(shù)術(shù)一、擴散4、工藝質(zhì)量量檢測（1）工藝指標(biāo)標(biāo)①雜質(zhì)表面濃濃度②結(jié)深③薄層電阻④分布曲線（2）工藝條件件（T,t）的確定解析擴散方方程獲得工工藝條件，，目前用計計算機模擬擬的工藝參參數(shù)。第9章?lián)綋诫s技術(shù)術(shù)一、擴散4、工藝質(zhì)量量檢測（3）工藝參數(shù)測測量①染色法測結(jié)結(jié)深②陽極氧化測測分布函數(shù)數(shù)③四探針法測測方塊電阻阻④四探針法測測電阻率（4）電參數(shù)測測量I-V曲線第9章?lián)綋诫s技術(shù)二、離子注注入技術(shù)1、概述2、離子注入入工藝3、離子注入入技術(shù)的應(yīng)應(yīng)用第9章?lián)綋诫s技術(shù)術(shù)二、離子注注入技術(shù)1、概述（1）熱擴散的的限制①橫向擴擴散②實現(xiàn)淺淺結(jié)困難③摻雜濃度控控制精度④表面污染第9章?lián)綋诫s技術(shù)術(shù)二、離子注注入技術(shù)1、概述（2）離子注入入技術(shù)的引引入高集成度電電路的發(fā)展展需要更小小的特征圖圖形與更近近的電路器器件間距。。熱擴散對對電路的生生產(chǎn)已有所所限制，于于是離子注注入法誕生生。（見教教材P228）離子注入是是將含所需需雜質(zhì)的化化合物分子子（如BCl3、BF3）電離為雜雜質(zhì)離子后后，聚集成成束用強電電場加速，，使其成為為高能離子子束，直接接轟擊半導(dǎo)導(dǎo)體材料，，當(dāng)離子進進入其中時時，受半導(dǎo)導(dǎo)體材料原原子阻擋，，而停留在在其中，成成為半導(dǎo)體體內(nèi)的雜質(zhì)質(zhì)。第9章?lián)綋诫s技術(shù)術(shù)二、離子注注入技術(shù)1、概述（2）離子注入入源對于離子注注入而言，，只采用氣氣態(tài)或固態(tài)態(tài)源材料。。由于便于使使用和控制制，所以離離子注入偏偏向于使用用氣態(tài)源。。大多數(shù)的的氣態(tài)源通通常是氟化化物，比如如PF5、AsF5、BF3、SbF3與PF3。第9章?lián)綋诫s技術(shù)術(shù)二、離子注注入技術(shù)1、概述（3）離子注入入原理離子注入是是離子被強強電場加速速后注入靶靶中，離子子受靶原子子阻止，停停留其中，，經(jīng)退火后后雜質(zhì)進入入替位、電電離成為具具有電活性性的雜質(zhì)。。這一過程程是一非平平衡的物理理過程（擴擴散為化學(xué)學(xué)過程）。。第9章?lián)綋诫s技術(shù)術(shù)二、離子注注入技術(shù)1、概述（4）離子穿透透深度①核阻阻止離子與硅原原子核碰撞撞，離子能能量轉(zhuǎn)移到到硅原子核核上，結(jié)果果將使離子子改變運動動方向，而而硅原子核核可能離開開原位，成成為填隙硅硅原子核。。②電子子阻止離子與硅中中的束縛電電子或自由由電子碰撞撞，能量轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移到電子子，由于離離子質(zhì)量遠遠大于電子子，離子方方向不變，，能量稍減減，而束縛縛電子被激激發(fā)或電離離，自由電電子發(fā)生移移動。影響離子穿穿透深度的的因素有：：第9章?lián)綋诫s技術(shù)術(shù)二、離子注注入技術(shù)1、概述（4）離子穿透透深度行程（R）射程（RP）53第9章?lián)綋诫s雜技技術(shù)術(shù)二、、離離子子注注入入技技術(shù)術(shù)1、概概述述（5）注入入離離子子分分布布與與劑劑量量（（P235）①分布布函函數(shù)數(shù)注入入離離子子的的能能量量是是按按幾幾率率分分布布的的，，所所以以雜雜質(zhì)質(zhì)分分布布也也是是按按幾幾率率分分布布的的。。離子子注注入入后后雜雜質(zhì)質(zhì)濃濃度度的的分分布布接接近近高高斯斯分分布布。。（（教教材材P235）第9章?lián)綋诫s雜技技術(shù)術(shù)二、、離離子子注注入入技技術(shù)術(shù)1、概概述述（5）注入入離離子子分分布布與與劑劑量量（（P235）②注注入入離離子子劑劑量量理論論上上可可以以由由離離子子電電流流大大小小來來量量度度：：其中：I為電流；t為時間；A為注入面積。實際際上上高高能能離離子子入入射射到到襯襯底底時時，，一一小小部部分分與與表表面面晶晶核核原原子子彈彈性性散散射射而而從從襯襯底底表表面面反反射射回回來來并并未未進進入入襯襯底底，，這這叫叫作作背背散散射射現(xiàn)現(xiàn)象象。。第9章?lián)綋诫s雜技技術(shù)術(shù)二、、離離子子注注入入技技術(shù)術(shù)1、概概述述（5）注入入離離子子分分布布與與劑劑量量（（P235）③影影響響注注入入的的兩兩種種效效應(yīng)應(yīng)A側(cè)向向效效應(yīng)應(yīng)與擴擴散散比比側(cè)側(cè)向向雜雜質(zhì)質(zhì)濃濃度度很很小小，，可可以以不不考考慮慮。。B溝道道滲滲透透效效應(yīng)應(yīng)襯底底為為單單晶晶材材料料，，如如果果粒粒子子束束準(zhǔn)準(zhǔn)確確的的沿沿著著晶晶格格方方向向注注入入，，注注入入縱縱向向分分布布峰峰值值與與高高斯斯分分布布不不同同。。一一部部分分粒粒子子束束穿穿過過較較大大距距離離。。這這就就是是溝溝道道滲滲透透效效應(yīng)應(yīng)。。（（P236）第9章?lián)綋诫s雜技技術(shù)術(shù)二、、離離子子注注入入技技術(shù)術(shù)1、概概述述（6）注入入損損傷傷與與退退火火（（P235-236）①晶晶格格損損傷傷（（詳詳細細可可參參考考P235最下下部部分分））高能能離離子子在在硅硅（（靶靶））內(nèi)內(nèi)與與晶晶格格多多次次碰碰撞撞，，能能量量轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移移到到晶晶格格，，晶晶格格原原子子位位移移，，位位移移原原子子再再碰碰撞撞其其它它原原子子，，使使其其它它原原子子再再位位移移，，即即出出現(xiàn)現(xiàn)級級聯(lián)聯(lián)碰碰撞撞，，從從而而導(dǎo)導(dǎo)致致晶晶格格損損傷傷。。第9章?lián)綋诫s雜技技術(shù)術(shù)二、、離離子子注注入入技技術(shù)術(shù)1、概概述述（6）注入入損損傷傷與與退退火火（（P235-236）②退退火火B(yǎng)注入入雜雜質(zhì)質(zhì)電電激激活活注入入的的雜雜質(zhì)質(zhì)多多以以填填隙隙式式方方式式存存在在于于硅硅中中，，無無電電活活性性。。退退火火，，在在某某一一高高溫溫下下保保持持一一段段時時間間，，使使雜雜質(zhì)質(zhì)通通過過擴擴散散進進入入替替位位位位置置，，有有電電活活性性。。A修復(fù)復(fù)晶晶格格損損傷傷退火火的的目目的的：：第9章?lián)綋诫s雜技技術(shù)術(shù)二、、離離子子注注入入技技術(shù)術(shù)1、概概述述（6）注入入損損傷傷與與退退火火（（P235-236）②退退火火退火火特特點點：：A效果果與與溫溫度度，，時時間間有有關(guān)關(guān)，，溫溫度度越越高高、、時時間間越越長長退退火火效效果果越越好好。。B退火火使使得得雜雜質(zhì)質(zhì)再再分分布布。。第9章?lián)綋诫s雜技技術(shù)術(shù)二、、離離子子注注入入技技術(shù)術(shù)2、離離子子注注入入工工藝藝（1）襯底底與與掩掩膜膜①襯底底為（（111）晶晶向向硅硅時時，，為為了了防防止止溝溝道道滲滲透透效效應(yīng)應(yīng)，，一一般般采采取取偏偏離離晶晶向向7°°②掩掩膜膜因為為離離子子注注入入是是在在常常溫溫下下進進行行，，所所以以光光刻刻膠膠、、二二氧氧化化硅硅薄薄膜膜、、金金屬屬薄薄膜膜等等多多種種材材料料都都可可以以作作為為掩掩膜膜使使用用，，要要求求掩掩蔽蔽效效果果達達到到99.99%。第9章?lián)綋诫s雜技術(shù)二、離子子注入技技術(shù)2、離子注注入工藝藝（2）注入方法法A直接注入入：離子子在光刻刻窗口直直接注入入Si襯底。射射程大、、雜質(zhì)重重時采用用。B間接注入入法：通通過介質(zhì)質(zhì)薄膜或或光刻膠膠注入襯襯底晶體體。間接接注入沾沾污少，，可以獲獲得精確確的表面面濃度。。C多次注入入：通過過多次注注入使雜雜質(zhì)縱向向分布精精確可控控，與高高斯分布布接近；；也可以以將不同同能量、、劑量的的雜質(zhì)多多次注入入到襯底底硅中，，使雜質(zhì)質(zhì)分布為為設(shè)計形形狀。第9章?lián)綋诫s雜技術(shù)二、離子子注入技技術(shù)2、離子注注入工藝藝（3）注入工藝藝A離子化B質(zhì)譜分析析（選擇擇合適粒粒子）C電場加速速D聚焦第9章?lián)綋诫s雜技術(shù)二、離子子注入技技術(shù)2、離子注注入工藝藝（4）退火①高溫溫退火②快速速退火③激光光退火④電子子束退火火后兩種方方法是較較新的低低溫退火火工藝。。退火溫度度要低于于擴散雜雜質(zhì)時溫溫度以防防止橫向向擴散。。第9章?lián)綋诫s雜技術(shù)二、離子子注入技技術(shù)3、離子注注入技術(shù)術(shù)的應(yīng)用用（1）優(yōu)點①離子子注入克克服熱擴擴散的幾幾個問題題：A橫向擴散散，沒有有側(cè)向擴擴散B淺結(jié)C粗略的摻摻雜控制制D表面污染染的阻礙礙②離子子注入引引入的額額外的優(yōu)優(yōu)勢：（（P228）A在接近常常溫下進進行B使寬范圍圍濃度的的摻雜成成為可能能第9章?lián)綋诫s雜技術(shù)二、離子子注入技技術(shù)3、離子注注入技術(shù)術(shù)的應(yīng)用用（2）設(shè)備第9章?lián)綋诫s雜技術(shù)二、離子子注入技技術(shù)3、離子注注入技術(shù)術(shù)的應(yīng)用用（2）設(shè)備第9章?lián)綋诫s雜技術(shù)二、離子子注入技技術(shù)3、離子注注入技術(shù)術(shù)的應(yīng)用用（3）缺點①設(shè)設(shè)備昂貴貴②設(shè)設(shè)備在高高壓和更更多有毒毒氣體的的使用上上出現(xiàn)新新的危險險③超超淺結(jié)不不易控制制第9章?lián)綋诫s技技術(shù)三、集成成電路的的形成1、概述2、器件與與集成電電路工藝藝的區(qū)別別3、電隔離離4、電連接接5、局部氧氧化6、平面化化7、吸雜第9章?lián)綋诫s雜技術(shù)三、集成成電路的的形成1、概述IC是指在一一個芯片片上制備備多個微微電子元元件（晶晶體管、、電阻、、電容等等），各各元件之之間是電電隔離的的。IC采用金屬屬薄膜實實現(xiàn)各元元件之間間的電連連接，由由此構(gòu)成成電路。。集成電路路的制造造工藝與與分立器器件的制制造工藝藝一樣都都是在硅硅平面工工藝基礎(chǔ)礎(chǔ)上發(fā)展展起來的的，有很很多相同同之處，，同時又又有所不不同。第9章?lián)綋诫s雜技術(shù)術(shù)三、集集成電電路的的形成成2、器件與與集成成電路路工藝藝的區(qū)區(qū)別相同點點：單單項工工藝相相同的的方法法外延延，氧氧化，，光刻刻，擴擴散，，離子子注入入，淀淀積等等。不同點點：主主要有有電隔隔離，，電連連接，，局部部氧化化，平平整化化以及及吸雜雜等。。第9章?lián)綋诫s雜技術(shù)術(shù)三、集集成電電路的的形成成3、電隔離離雙極型型集成成電路路多采采用PN結(jié)隔離離，是是在硅硅片襯襯底上上通過過擴散散與外外延等等工藝藝制作作出隔隔離島島，元元件就就做在在隔離離島上上。（1）PN結(jié)隔離離優(yōu)點：：工藝藝成熟熟，方方法簡簡單，，成品品率高高缺點：：PN結(jié)有反反向漏漏電現(xiàn)現(xiàn)象，，反向向漏電電受溫溫度、、輻射射等外外部環(huán)環(huán)境影影響大大，故故PN結(jié)隔離離的IC有受溫溫度、、輻射射等的的外部部環(huán)境境影響響大的的缺點點。第9章?lián)綋诫s雜技術(shù)術(shù)三、集集成電電路的的形成成3、電隔離離主要有有SiO2，Si3N4隔離。。薄膜膜IC，混合合IC多采用用介質(zhì)質(zhì)隔離離工藝藝。SOS集成電電路（（SilicononSapphire）是最最早的的介質(zhì)質(zhì)隔離離薄膜膜電路路，新新材料料SOI（SilicononInsulator）有很很大