自摻雜效應(yīng)是指高溫外延時(shí),高摻雜襯底的雜質(zhì)反擴(kuò)散進(jìn)人氣相邊界層,又從邊界層擴(kuò)散摻人外延層的現(xiàn)象。 LD2980ABU50TR這不僅會(huì)改變外延層和襯底雜質(zhì)濃度及分布,對(duì)于yn或Vp硅外延,還會(huì)改變pn結(jié)位置。自摻雜效應(yīng)是氣相外延的本征效應(yīng),不可能完全避免。

   通過氣相外延工藝實(shí)際得到的外延層/襯底中雜質(zhì)的再分布示意圖如圖⒊10所示。其中,圖310(a)是自摻雜效應(yīng)引起的雜質(zhì)再分布示意圖,實(shí)線是理想雜質(zhì)分布曲線,虛線是雜質(zhì)再分布后的實(shí)際分布曲線。實(shí)際雜質(zhì)分布曲線除了可通過實(shí)測獲得之外,還可通過下面的方法得到計(jì)算值。假設(shè)1:外延層生長時(shí)外延劑中無雜質(zhì),外延層中雜質(zhì)都來源于自摻雜效應(yīng),如圖⒊10(a)自摻雜式中,YF(=)為外延層中J處的雜質(zhì)濃度;r為從界面算起的垂直距離;Ns為襯底雜質(zhì)濃度;Φ為生長指數(shù),可由實(shí)驗(yàn)確定,單位是cm l。

   生長指數(shù)Φ與摻雜劑、化學(xué)反應(yīng)、反應(yīng)器及生長過程等因素有關(guān)。例如,As比B、P更容易蒸發(fā),其Φ就大;SiC1反應(yīng)過程中的Φ要比⒏H4的小;邊界層ε越厚,Φ就越大。

   由式(318)可知,隨著外延層的不斷加厚,雜質(zhì)濃度也就不斷下降,直至最終實(shí)現(xiàn)無摻雜層。但是,實(shí)際情況并非如此,當(dāng)外延層中的雜質(zhì)降到某個(gè)最低值后,就不再隨外延層厚度的增加而減小,典型最低值為10"~lOb trLtom√∞1s。出現(xiàn)這種情況是由于雜質(zhì)從襯底各面,以及基座、反應(yīng)室的壁面不斷蒸發(fā),尤其是從襯底背面連續(xù)蒸發(fā)所造成的。

   假設(shè)2:襯底雜質(zhì)無逸出(或認(rèn)為襯底未摻雜),外延生長開始時(shí),外延劑中雜質(zhì)被反應(yīng)室等壁面吸附而有所消耗,當(dāng)吸附飽和后消耗停止,外延生長中雜質(zhì)劑量恒定,即圖31O(a)自摻雜中的雙點(diǎn)畫線,Nm為穩(wěn)態(tài)時(shí)外延層中的雜質(zhì)濃度,即對(duì)應(yīng)于無限厚處的雜質(zhì)濃度。如果外延層/襯底的雜質(zhì)類型相同,即圖310(a)自摻雜的上圖,點(diǎn)畫線和雙點(diǎn)畫線相加得到實(shí)際雜質(zhì)分布曲線;如果外延層/襯底的雜質(zhì)類型相反,點(diǎn)畫線和雙點(diǎn)畫線相減(雜質(zhì)的補(bǔ)償效應(yīng))得到實(shí)際雜質(zhì)分布曲線,值為零的位置就是pll結(jié)的位置,如圖310(a)自摻雜的下圖所示。