半導(dǎo)體材料的性質(zhì)

半導(dǎo)體材料的獨(dú)特性質(zhì)之一是它們的導(dǎo)電性和導(dǎo)電類(lèi)型（N型或P型）能夠通過(guò)在材料中摻入專(zhuān)門(mén)的雜質(zhì)而被產(chǎn)生和控制。

PCA9535PW一個(gè)具有或者N型（負(fù)的）或者P型（正的）電導(dǎo)性的晶圓開(kāi)始進(jìn)入晶圓制造廠。貫穿制造工藝，各種晶體管、二極管、電阻器和電導(dǎo)的結(jié)構(gòu)在晶圓內(nèi)和表面上形成。本章描述在晶圓內(nèi)和表面上特別的“小塊”導(dǎo)電區(qū)和PN結(jié)的形成，并介紹擴(kuò)散和離子注入兩種摻雜技術(shù)的原理和工藝。

使晶體管和二極管工作的結(jié)構(gòu)就是PN結(jié)。結(jié)就是富含電子的區(qū)域（N型區(qū)）與富含窄穴的區(qū)域（P型的分界處。結(jié)的具體位置就是電子濃度與空穴濃度相同的地方。

通過(guò)引入專(zhuān)門(mén)的摻雜物（摻雜），采用離子注入或熱擴(kuò)散工藝，在晶圓表面形成結(jié)。用熱擴(kuò)散，摻雜材料被引入晶圓頂層暴露的表面，典型地是通過(guò)在頂層二氧化硅的孔洞。通過(guò)加熱，它們被散布到晶圓的體內(nèi)。散布的量和深度由一套規(guī)則控制，說(shuō)明如下。這些規(guī)則源自一套化學(xué)規(guī)則，無(wú)論何時(shí)晶圓被加熱到一個(gè)閾值溫度，這套規(guī)則將控制摻雜劑在晶圓申的任何運(yùn)動(dòng)。在離子注入中，顧名思義摻雜劑材料被射人晶圓的表面，進(jìn)來(lái)的大部分摻雜劑原子靜止于表面層以下。此外，擴(kuò)散規(guī)則也控制注入的原子運(yùn)動(dòng)。對(duì)于摻雜，離子注入已經(jīng)取代r較老的熱擴(kuò)散工藝。并且離子注入還在當(dāng)今的小型和多種結(jié)構(gòu)器件方面起作用。因此，本章以討論半導(dǎo)體的結(jié)開(kāi)始，進(jìn)而到擴(kuò)散技術(shù)和規(guī)則，以描述離子注入工藝結(jié)尾。