晶體多晶層淀積外延層電子工業加工檢測顯微鏡
外延生長
外延生長就是在基片上淀積一層外延層,此外延層的化學成分
或雜質含量不同于基片,不過仍保留著原基片的晶相結構。要獲得
符合器件要求的外延層,外延設備必須能夠精確控制各種參數,這
就是說,在將硅化合物引入反應器時,必須嚴格控制溫度分布、攜
帶氣流、雜質氣流和濃度。控制好這些參數,含硅化合物在加熱的
基片表面上產生熱分解,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類型和濃度的控制來實現的。這
樣生長的外延層,其雜質分布是均勻的,不同于擴散過程產生的雜
質濃度分布。外延生長的參數有:外延層電阻率、外延層厚度以及
晶體的完整度。外延晶體內不能有缺陷,否則會嚴重影響以后的加
工。外延層缺陷之一是小斑點。這些小斑點是由于無規則的核化引
起的,高出外延層的整體,會給光刻工序造成困難。不過,對某些
結構來說,多晶層淀積就可以了,一般用于非半導體基片,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,因為
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。
如果晶體管要求一個低飽和電阻,那末,就需要一個電導較高
的集電區。解決的辦法有兩個:一種方法是淀積二次外延層,第一
次的雜質濃度應高于第二次,一般具有一個類似于標準功能塊器件
所要求的摻雜量。另一種方法是在擴散之后再淀積一層外延層;擴
散方法還有利于在要求高電導率的特定圖形上作選擇性擴散。