外延工艺简介教案.ppt

在高温生长可以减少图形漂移和小平面，对于0.1Mpa压强下生长，降低生长温度会造成众多小平面和外形尺寸不对称．大幅度降低淀积温度(降到1150℃仅用SiCl4)可以使图形消失；用低压生长工艺，小平面可以减少，然而这是利用增加图形尺寸而达到的一个折衷的方法。在0.1Mpa压强下，用低生长速率，减少图形漂移和小平面用含有少量氯硅烷分子的硅源气体，图形漂移可以减少。即：图形畸变随温度的降低而减少图形漂移随温度的升高而减少因此，生长参数的最佳优化是外延特性需要综合考虑的问题。外延层中的晶体缺陷：在外延生长过程中，外延层上会出现许多缺陷，有位错、堆垛层错、沉积物、异物和氧化引起的缺陷等。从广义上讲，缺陷也包括氧、碳、重金属等杂质以及原子空位和填隙原子等点缺陷。这些缺陷的存在有的会直接影响半导体的性能。外延层中各种缺陷不但与衬底质量、衬底表面情况有关，而且也与外延生长过程本身有着密切的关系。外延层中常见的缺陷有角锥体、圆锥体（乳突）、月牙和鱼尾、划痕、云雾状表面位错、层错。0102外延层缺陷分类：表面缺陷：显露在外延层表面的缺陷。角锥体圆锥体阶丘月牙和鱼尾球雾状表面桔皮晶格结构缺陷：存在于外延层内部的缺陷。层错滑移位错失配位错实际上，有些缺陷起源于外延层内部，甚至于衬底内部，但随着外延生长延伸到表面，因此很难说有些缺陷是哪一种类型。角锥体：角锥体是一种存在于外延层表面的锥体型小尖峰，多起于外延层和衬底交界面，但也可能在外延层内部产生，一般不会起源于衬底的内部。产生的原因：1、衬底表面质量差和反应系统的沾污，石墨基座的碳等发生气相转变后都会在衬底表面上形成α-SiC粒子，就可能成为角锥体的形成核，由核开始延伸，最后在外延层表面形成角锥体。2、角锥体的形成和衬底的晶向有关。Si的〈111〉晶向同其它的晶面相比，最容易发生角锥体。因为沿〈111〉晶向生长速度最慢，最容易出现释放原子的速度高于这些原子在表面按一定规律排列的速度，因而就可能造成表面原子排列不均匀，引起局部地区晶面突起，成为角锥体的形成核，发展成为角锥体。偏离〈111〉晶面几度，角锥体的数量就明显下降，对一定的晶面有一个最大允许生长速率，超过此速率就会出现角锥体。3、外延温度较低，表面化学反应速度减慢，输运到表面上的SiHCl3分子因不能很快分解反应而堆积，也会产生角锥体。4、SiHCl3浓度太高也会产生角锥体，如果表面出现的角锥体非常多，就会发展成鱼鳞状的表面。圆锥体：这种缺陷往往在10E21/cm3重掺杂层上产生。如果发生形变，则可成棱角锥体，因此也可以把这种缺陷看成是角锥体的一种。01阶丘：02阶丘是尖端有一个角锥体而斜面坡度小的台阶状突起，高度可以达2-3μm。这种缺陷的成因与角锥体相似，可采取相同措施消除。月牙和鱼尾：月牙和鱼尾是外延沉积后高于或低于表平面的结构，起因于堆剁层错等衬底缺陷。从这些缺陷的一端引出一尾巴并沿一定方向伸长的凹坑，其宽度为几微米，长度为10μm数量级。11*HANGZHOUSILANINTEGRATEDCIRCUITCO.,LTD诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasm11*HANGZHOUSILANINTEGRATEDCIRCUITCO.,LTD诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasm

外延工艺简介By赵仲镛杭州士兰集成电路有限公司杭州经济技术开发东区10号路308号HangzhouSilanIntegratedCircuitCo.,Ltd。308,No.10Road,EastHETZ,Hangzhou,Zhejiang,China310018什么叫外延生长？硅外延的基本原理外延设备及所用的气体在外延中应注意的问题外延层中的晶体缺陷外延的质量表征因子外延层测试设备目前国内外延的动态从事外延工作人员应具备的基本素质：敬业精神、一丝不苟的工作态度、质量意识和安全意识。什么叫外延？