半導(dǎo)體材料的獨(dú)特性質(zhì)之一是它們的導(dǎo)電性和導(dǎo)電類(lèi)型(N型或P型)能夠通過(guò)在材料中摻入專(zhuān)門(mén)的雜質(zhì)而被產(chǎn)生和控制。
PCA9535PW一個(gè)具有或者N型(負(fù)的)或者P型(正的)電導(dǎo)性的晶圓開(kāi)始進(jìn)入晶圓制造廠(chǎng)。貫穿制造工藝,各種晶體管、二極管、電阻器和電導(dǎo)的結(jié)構(gòu)在晶圓內(nèi)和表面上形成。本章描述在晶圓內(nèi)和表面上特別的“小塊”導(dǎo)電區(qū)和PN結(jié)的形成,并介紹擴(kuò)散和離子注入兩種摻雜技術(shù)的原理和工藝。
使晶體管和二極管工作的結(jié)構(gòu)就是PN結(jié)。結(jié)就是富含電子的區(qū)域(N型區(qū))與富含窄穴的區(qū)域(P型的分界處。結(jié)的具體位置就是電子濃度與空穴濃度相同的地方。
通過(guò)引入專(zhuān)門(mén)的摻雜物(摻雜),采用離子注入或熱擴(kuò)散工藝,在晶圓表面形成結(jié)。用熱擴(kuò)散,摻雜材料被引入晶圓頂層暴露的表面,典型地是通過(guò)在頂層二氧化硅的孔洞。通過(guò)加熱,它們被散布到晶圓的體內(nèi)。散布的量和深度由一套規(guī)則控制,說(shuō)明如下。這些規(guī)則源自一套化學(xué)規(guī)則,無(wú)論何時(shí)晶圓被加熱到一個(gè)閾值溫度,這套規(guī)則將控制摻雜劑在晶圓申的任何運(yùn)動(dòng)。在離子注入中,顧名思義摻雜劑材料被射人晶圓的表面,進(jìn)來(lái)的大部分摻雜劑原子靜止于表面層以下。此外,擴(kuò)散規(guī)則也控制注入的原子運(yùn)動(dòng)。對(duì)于摻雜,離子注入已經(jīng)取代r較老的熱擴(kuò)散工藝。并且離子注入還在當(dāng)今的小型和多種結(jié)構(gòu)器件方面起作用。因此,本章以討論半導(dǎo)體的結(jié)開(kāi)始,進(jìn)而到擴(kuò)散技術(shù)和規(guī)則,以描述離子注入工藝結(jié)尾。
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半導(dǎo)體材料
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