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文檔簡介

目錄1．擴散摻雜原理3.4擴散摻雜工藝2．常用擴散摻雜方法3．擴散摻雜工藝的表征參數4．擴散工藝與集成電路設計的關系3．擴散摻雜工藝的表征參數(1)方塊電阻“方塊電阻”是其他專業未涉及的一個很有意思的參數。預備知識：濃度為N的均勻摻雜薄層導電材料的電阻為

R=ρl/S=(1/σ)l/S其中1/ρ=σ=(qμN)為材料的電導率

N為載流子濃度，近似等于摻雜濃度。3．擴散摻雜工藝的表征參數(1)方塊電阻R=ρl/S=(1/σ)l/S一個方塊材料對于從其側面流過的電流所表現的電阻為：

R=(1/qμN)l/(lXj)=(1/qμ)(NXj)這種表面為方塊的材料對從側面流過的電流表現的電阻稱為方塊電阻記為R□

因此

R□=(1/qμ)(NXj)3．擴散摻雜工藝的表征參數(1)方塊電阻方塊電阻的特點是其阻值與方塊的大小無關，只取決于導電薄層中與單位表面面積對應的摻雜總數(NXj)因此，方塊電阻的大小直接表征了摻入雜質的多少。對于非均勻摻雜情況，這一結論不變，只是(NXj)改為積分3．擴散摻雜工藝的表征參數(1)方塊電阻方塊電阻的測量方法：“四探針”方法用四根間距相等的探針與摻雜層表面接觸，外面一對探針間通過電流I，從中間一對探針間測量電壓V。理論分析可得摻雜層的方塊電阻為R□＝C(V/I)式中C稱為修正因子，是一個與探針間距、樣品尺寸等因素均有關的系數，具體數值可查表得到。3．擴散摻雜工藝的表征參數(2)結深的測量常用磨角法和滾槽法測量結深。測試精度都較差。采用理化分析方法測量雜質分布可以精確測定結深。4．擴散工藝與集成電路設計的關系(1)方塊電阻集成電路設計中一般采用某個摻雜區起電阻作用。半導體IC中不同摻雜區域方塊電阻差別可能很大，應根據電路中的電阻要求合理選用。pn結隔離雙極IC各摻雜區方塊電阻典型值4．擴散工藝與集成電路設計的關系(2)橫向擴散在集成電路設計中需要考慮橫向擴散產生的兩個結果：①橫向擴散對擊穿電壓的影響橫向擴散形成的結面包括球面形。若結淺，則球面的曲率半徑很小，類比尖端放電原理，該處耗盡層電場最集中，降低了pn結的擊穿電壓。4．擴散工藝與集成電路設計的關系(2)橫向擴散②

橫向擴散增加了對相鄰窗口間距的要求由于橫向擴散，晶片中相鄰擴散區域之間的間距將小于相應兩個窗口版圖圖形之間的距離。因此設計版圖時相鄰窗口之間的距離必須留有充分的余地，否則相鄰兩個摻雜區域之間會發生短路。4．擴散工藝與集成電路設計的關系(3)結深的控制其中xjC、xjE分別為基區摻雜結深和發射區摻雜的結深。目前基區寬度為0.1微米以下，從實際工藝波動影響考慮，使得xjE≈xB，有利于精細控制xB因此摻雜結深的控

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