擴散層質(zhì)量參數(shù)與擴散條件密切相關(guān)。擴散條件選擇合適,才可能獲得質(zhì)量合乎要求的擴散層,為生產(chǎn)出質(zhì)量較高的芯片提供條件。R1224N102G-TR-FA擴散條件包括擴散方法、擴散雜質(zhì)源、擴散溫度和時間。

   擴散方法的選擇

   擴散方法可以分為氣-固擴散、液一同擴散和固固擴散三種類型。其中氣-固擴散又可分為開管擴散、閉管擴散、箱法擴散和氣體攜帶法擴散;固一罔擴散可分為氧化物源擴散和涂源法擴散。各種擴散方法都有自己的特點和問題,應(yīng)根據(jù)實際情況選擇合適的擴散方法。

   開管擴散

   先把雜質(zhì)源放在坩堝中,坩堝可以是石英的或是鉑金的,根據(jù)需要而定。將準(zhǔn)備擴散的硅片放在石英船(舟)上,再把有雜質(zhì)源的坩堝和有硅片的石英船相距一定距離放在擴散爐管內(nèi),放有雜質(zhì)源的坩堝應(yīng)在氣流的~L方。一般是通過惰性氣體把雜質(zhì)源蒸氣輸運到硅片表面。在擴散溫度下,雜質(zhì)的化合物與硅反應(yīng),生成單質(zhì)的雜質(zhì)原子并向硅內(nèi)擴散。在硅片表面上經(jīng)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的雜質(zhì)濃度雖然很高,但硅表面的濃度還是由擴散溫度下雜質(zhì)在硅中的固溶度所決定的。因此,溫度對濃度有著直接影響。

    開管擴散的重復(fù)性和穩(wěn)定性都很好。如果雜質(zhì)源的蒸氣壓很高,一般采用兩段爐溫法,即擴散爐分為低溫區(qū)和高溫區(qū)。雜質(zhì)源放在低溫區(qū),而雜質(zhì)向硅內(nèi)擴散是在高溫區(qū)完成的。如果把固態(tài)源做成片狀,其尺寸可與硅片相等或略大于硅片,源片和硅片相間并均勻地放在石英舟上,在擴散溫度下,雜質(zhì)源蒸氣包圍硅片并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)釋放出雜質(zhì)并向硅內(nèi)擴散,這也是一種常用的開管擴散方法。這種方法本身并不需要攜帶氣體,但為了防止逆擴散和污染,擴散過程中以一定流速通人氮氣或氬氣作為保護(hù)氣體。這種擴散方便、價廉,但污染大,對于毒性大的雜質(zhì)源不能采用。