1 外延层质量参数
1.1 外延层电阻率ρepi
1.2 外延层的杂质浓度分布
1.3 外延层厚度
1.4 少数载流子寿命
1.5 外延层中的缺陷
1.5.1 表面缺陷
1.5.2 体内缺陷
2 外延层质量参数的检验
2.1 ρepi的检验
2.1.1 三探针法测ρepi-对(外延层/衬底)导电类型相同者
2.1.2 四探针法测ρepi-对(外延层/衬底)导电类型相异者
2.2 用电容-电压法测外延层中的杂质浓度分布
2.3 外延层厚度检验
2.3.1 可用的方法
2.3.2 用层错法测量外延层厚度
2.4 外延层中的缺陷检验
2.4.1 采用显微观测法检验表面缺陷
2.4.2 采用先化学腐蚀、后显微观测法检验体内缺陷
课程重点:本节简单介绍了外延层质量参数及外延层质量参数的检验。关于外延层质量参数介绍了外延层电阻率、外延层中的杂质浓度分布、外延层厚度、外延层中的少数载流子寿命、外延层中的缺陷五类;关于外延层质量参数的检验,给出了除少数载流子寿命检验之外的四类、八种检测方法。
课程难点:注意外延层电阻率ρepi以及与外延层中掺入杂质总量的关系,在何条件下可认为与杂质浓度有关;注意外延层中的杂质浓度分布,以及理想时其分布应为常量分布,而实际上在两个界面附近应为变化分布的特点;注意外延层厚度,以及厚度的选择决定于制造不同晶体管和集成电路外延层厚度的要求;注意外延层中少数载流子寿命,以及它与外延层中非需要杂质含量的关系;注意外延层中的缺陷、以及缺陷的类型,特别是体内缺陷(结构缺陷)位错和层错的特点。关于各类质量参数的测量方法,以及它们的专一性和对应性。
基本要求:要求熟知外延层的质量参数,包括外延层电阻率
ρepi,以及与外延层中掺入杂质总量的关系,在认为外延层中掺杂浓度恒定条件下,可认为与掺入杂质浓度有关;要求了解外延层中的杂质浓度分布,知道一般把界面看作是理想界面时,认为外延层中的杂质浓度分布为恒定值,而实际上在界面附近由于存在杂质的流入或流出,使界面附近的杂质浓度分布不为恒定值;要求知道在选择外延层厚度时,如何考虑不同的晶体管制造和不同的集成电路制造对这一参数的要求;了解外延层中少数载流子寿命,以及它与外延层中非需要杂质含量的关系;熟知外延层中的缺陷类型,知道外延层表面缺陷的种类、知道外延层体内缺陷的种类,知道外延层体内缺陷位错和层错各自的生长或生成环境。要求熟知外延层的质量参数的检测,要求会使用适当的方法去检验各种外延层的质量参数。