晶體多晶層淀積外延層電子工業(yè)加工檢測顯微鏡
外延生長
外延生長就是在基片上淀積一層外延層,此外延層的化學(xué)成分
或雜質(zhì)含量不同于基片,不過仍保留著原基片的晶相結(jié)構(gòu)。要獲得
符合器件要求的外延層,外延設(shè)備必須能夠精確控制各種參數(shù),這
就是說,在將硅化合物引入反應(yīng)器時(shí),必須嚴(yán)格控制溫度分布、攜
帶氣流、雜質(zhì)氣流和濃度�?刂坪眠@些參數(shù),含硅化合物在加熱的
基片表面上產(chǎn)生熱分解,淀積一層單晶硅外延層。淀積層摻雜量的
精確控制是通過對引入氣流中雜質(zhì)類型和濃度的控制來實(shí)現(xiàn)的。這
樣生長的外延層,其雜質(zhì)分布是均勻的,不同于擴(kuò)散過程產(chǎn)生的雜
質(zhì)濃度分布。外延生長的參數(shù)有:外延層電阻率、外延層厚度以及
晶體的完整度。外延晶體內(nèi)不能有缺陷,否則會(huì)嚴(yán)重影響以后的加
工。外延層缺陷之一是小斑點(diǎn)。這些小斑點(diǎn)是由于無規(guī)則的核化引
起的,高出外延層的整體,會(huì)給光刻工序造成困難。不過,對某些
結(jié)構(gòu)來說,多晶層淀積就可以了,一般用于非半導(dǎo)體基片,如淀積
在二氧化硅上。多晶材料可以在外延生長期間用來提供掩蔽,因?yàn)?BR>它的腐蝕率與單晶外延材料不同。外延層較常見的用途是給集成電
路的制造提供一個(gè)襯底。如果外延層具有合適的厚度和電阻率,以
后它就成為晶體管的集電區(qū)。
如果晶體管要求一個(gè)低飽和電阻,那末,就需要一個(gè)電導(dǎo)較高
的集電區(qū)。解決的辦法有兩個(gè):一種方法是淀積二次外延層,第一
次的雜質(zhì)濃度應(yīng)高于第二次,一般具有一個(gè)類似于標(biāo)準(zhǔn)功能塊器件
所要求的摻雜量。另一種方法是在擴(kuò)散之后再淀積一層外延層;擴(kuò)
散方法還有利于在要求高電導(dǎo)率的特定圖形上作選擇性擴(kuò)散。