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—本文來自華林科納 網(wǎng)絡(luò)部
摻雜的作用是制作N型或P型半導(dǎo)體區(qū)域，以構(gòu)成各種器件結(jié)構(gòu)。摻雜工藝的基本思想就是通過某種技術(shù)措施，將一定濃度的三價(jià)元素（如硼、銻）或五價(jià)元素（如磷、砷等）摻入半導(dǎo)體襯底，從而原材料的部分原子被雜質(zhì)原子代替。
摻雜工藝方法分為：熱擴(kuò)散法和離子注入法。
熱擴(kuò)散是最早使用也是最簡(jiǎn)單的摻雜工藝，它利用原子在高溫下的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，使雜質(zhì)原子從濃度很高的雜質(zhì)源向硅中擴(kuò)散并形成一定的分布。熱擴(kuò)散通常分兩個(gè)步驟進(jìn)行：預(yù)淀積（預(yù)擴(kuò)散）和主擴(kuò)散（也稱推進(jìn)）。預(yù)淀積是在高溫下利用諸如硼、磷等雜質(zhì)源對(duì)硅片上的摻雜窗口進(jìn)行擴(kuò)散，在窗口處形成一層較薄但具有較高濃度的雜質(zhì)層。主擴(kuò)散是利用預(yù)淀積所形成的表面雜質(zhì)層做雜質(zhì)源，在高溫下將這層雜質(zhì)向硅體內(nèi)擴(kuò)散的過程。通常推進(jìn)的時(shí)間較長(zhǎng)。
?現(xiàn)分別列出不同擴(kuò)散方式的步驟：
CSD涂源擴(kuò)散（硼源）
CSD涂源擴(kuò)散的步驟為：CSD涂源——CSD預(yù)淀積——后處理——基區(qū)氧化——基區(qū)再擴(kuò)散（或者后兩步同時(shí)進(jìn)行即基區(qū)氧化再擴(kuò)散）：
1、硼源CSD涂覆：利用凃源機(jī)在硅片表面進(jìn)行硼源涂覆，硼源選用硼源B 30，主要成份是B2O3，液態(tài)。涂源步驟為：
1）清洗：硅片在2號(hào)清洗液中清洗，如果硅片較臟，還需要在煮沸的SH清洗液中浸泡清洗；
2）涂覆：硅片旋轉(zhuǎn)速度約為2500轉(zhuǎn)/min，涂覆后硅片傳送到加熱板，溫度為（80±1）℃，加熱時(shí)間為20S；
3）測(cè)試：硼源涂覆的厚度為0.5μm，利用假片測(cè)試涂覆的厚度和均勻性，用紫外分光光度計(jì)分別測(cè)試硅片的上、下、左、右、中五點(diǎn)；
4）檢驗(yàn)：涂覆的硼源表面要求不發(fā)花、無缺損、無顆粒等；
5）返工：如果硅片表面發(fā)花，則用純水沖洗干凈后再涂布。
2、CSD硼源預(yù)淀積：在擴(kuò)散爐中預(yù)淀積，預(yù)淀積后需要測(cè)試硅片ρs，方法是將陪片表面的二氧化硅腐蝕掉，然后利用四探針測(cè)試儀測(cè)試表面的電阻率。不同產(chǎn)品預(yù)淀積的時(shí)間、溫度都有所不同。
如果硅片由于卡位在擴(kuò)散爐爐口停留過久造成硼源氧化，需要返工，首先將SH-3清洗液將硅片清洗干凈，然后用HF溶液去除表面SiO2，甩干后再重新涂布硼源。
3、后處理：用5%的HF溶液浸泡（10—20）min。
4、再擴(kuò)散：硅片手動(dòng)進(jìn)出爐，再擴(kuò)散后的硅片需要測(cè)試電阻率ρs和結(jié)深jx。
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POCl3擴(kuò)散
POCl3擴(kuò)散的作用有：磷摻雜、N+淀積和磷吸雜，N+淀積和磷吸雜只需要經(jīng)過POCl3預(yù)淀積步驟，N+淀積的后處理采用5%HF溶液進(jìn)行泡酸處理，而磷吸雜后處理采用P液處理30S。
POCl3擴(kuò)散的步驟為：POCl3預(yù)淀積——后處理——氧化——再擴(kuò)散（或者后兩步同時(shí)進(jìn)行即氧化再擴(kuò)散），各個(gè)分步驟為：
1、POCl3預(yù)淀積：
步驟同三擴(kuò)的POCl3預(yù)淀積，但是不同產(chǎn)品預(yù)淀積的時(shí)間、溫度都有所不同。
預(yù)淀積在擴(kuò)散爐中進(jìn)行，預(yù)淀積后需要測(cè)試硅片ρs。
2、后處理：
磷吸雜后處理（常常用于外延片小功率產(chǎn)品）：利用P液（純水：HF：HNO3=300：15：10）將硅片磷吸雜后形成大的PSG泡酸去除，一般為30S，如果沒有去除干凈則加時(shí)，P液的溫度和PSG腐蝕速率有很大關(guān)系；
磷吸雜原理：磷硅玻璃是由P2O5和SiO2的混合物共同組成，結(jié)構(gòu)中存在氧空位，它是負(fù)電中心，所以能對(duì)以Na+為代表的可動(dòng)電荷起到固定提取和阻擋的作用，并且Na+絕大部分分布在PSG中，濃度比SiO2中高三倍。
磷摻雜后處理：利用5%的HF溶液浸泡20min去除表面的氧化層；
3、氧化：
步驟同三擴(kuò)的POCl3氧化，在擴(kuò)散爐中氧化，但是不同產(chǎn)品采用的氧化方式、氧化的時(shí)間、溫度都有所不同；
4、再擴(kuò)散：
將硅片裝入石英舟中，將擴(kuò)散爐爐管預(yù)熱到800℃之后，將載有硅片的石英舟按照一定速度慢慢推進(jìn)爐管后，爐管以一定速率加熱升溫至工藝溫度，經(jīng)過若干小時(shí)（視情況而定）擴(kuò)散后，爐管內(nèi)以一定速率慢慢降溫，將舟慢慢拉出。
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離子注入再擴(kuò)散
離子注入再擴(kuò)散的步驟為：離子注入（硼或磷）——氧化——再擴(kuò)散
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