芯片制造工艺：掺杂工艺思维导图
芯片制造中掺杂工艺的概述
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思维导图大纲
芯片制造工艺：掺杂思维导图模板大纲
方式
扩散
热扩散的的五个挑战
横向扩散、超浅结、粗劣的掺杂控制、表面污染的干涉和错位的产生。
是一种材料通过另一种材料的运动，是一种自然的化学过程。
固态扩散的目的
1、在圆晶表面产生具体掺杂原子的数量（浓度）。
2、在晶圆表面下的特定位置处形成NP（或PN）结。
3、在晶圆表面层形成特定的掺杂原子（浓度）分布。
扩散工艺步骤
淀积（deposition）
预清洗与刻蚀
炉管淀积
去釉
评估
推进氧化（drive-in-oxidation）
目的：在晶圆的杂质再分布和再暴露的硅表面再生长新的氧化层。
离子注入
MOS晶体管发展的两个新要求
低掺杂浓度控制和超浅结
离子注入克服了扩散的限制，美亚由侧向扩散，在室温下进行
可以对圆晶内掺杂的位置和数量进行更好的控制。先进电路的主要掺杂步骤都是由离子注入来完成的。
离子注入系统
离子注入源
只采用气体与固态源材料
离化反应室
质谱分析/离子选择
加速管
晶圆电荷积累
素流聚焦
束流中和
束流扫描
终端和靶室
离子注入掩膜
离子注入区域的杂质浓度
晶体损伤
退火和杂质激活
沟道效应
离子注入层的评估
设备昂贵且复杂。培训和保养维护比相应的扩散更耗时。
好处
掺杂前景展望
新技术：等离子浸没。也称为PII
与离子注入的区别在于，低能量的等离子场使晶圆的电荷积累较少，从而为浅结的形成提供了更多的控制。
PN结
使晶体管和二极管工作的结果就是PN结
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