Gegenwärtig werden P-P+ (mit Bor dotierte) Silizium-Epitaxiewafer weitverbreitet bei der Herstellung von hochintegrierten Schaltungen und diskreten Vorrichtungen verwendet. Die Anforderungen an die Dicke von P-P+-Silizium-Epitaxiewafern variieren je nach Gerätetyp. Zur Herstellung digitaler Hochgeschwindigkeitsschaltungen werden nur etwa 0,5 μm Epischicht benötigt. Bei Hochleistungsgeräten sind es 10-100μm. Die typische Dicke eines mit Bor dotierten Siliziumdünnfilms für den CMOS-Prozess beträgt 3–10 μm.PAM-XIAMEN kann wachsenepitaktische Siliziumwaferum die Anforderungen Ihrer Anwendungen zu erfüllen.Nehmen wir beispielsweise die mit Bor dotierten Siliziumfilme auf mit Bor dotierten Siliziumsubstraten, wobei die Parameter wie in der nachstehenden Tabelle gezeigt sind. Wir verwenden die Rückseitenversiegelungstechnologie, um den spezifischen Widerstand der Epitaxieschicht genau zu steuern.
1. Spezifikation für Bor-dotierten Silizium-Epitaxie-Wafer
PAMP17407 – SI
| Nein. | Parameter | Einheit | Wert |
| 1. | Kristallzüchtungsmethode | CZ | |
| 2. | Leitfähigkeitstyp | P | |
| 3. | Kristallorientierung | (100) ± 0,5о | |
| 4. | Substrat-Dotierstoff | Bor | |
| 5. | Substratwiderstand | Ω · cm | 0,015 ± 0,005 |
| 6. | Variation des radialen Widerstands des Substrats | % | <10 |
| 7. | Durchmesser | Millimeter | 100,0 ± 0,5 |
| 8. | Primäre Wohnung Länge | Millimeter | 32,5 ± 2,5 |
| 9. | Primäre Flach Orientierung | (110)±1о | |
| 10. | sekundäre Wohnung | keiner | |
| 11. | Dicke des Substrats im Mittelpunkt | um | 525±15 |
| 12. | |||
| 13. | Rückseite fertig | Geätzt | |
| 14. | Rückseiten-Getter-Prozess | Polysilizium | |
| fünfzehn. | Dicke der Poly-Rückseite | um | 1,20 ± 0,40 |
| 16. | Rückseitenversiegelungsprozess | LPCVD-Oxid | |
| 17. | Oxiddicke | Å | 3500±1000 |
| 18. | TTV Max (nach Epi-Ablagerung) | um | 7 |
| 19. | Lokale Dickenvariation (LTV, SBID), an der Stelle 20×20 mm | um | <2.0 |
| 20. | Bow Max (nach Epi-Ablagerung) | um | 30 |
| 21. | Warp Max (nach Epi Deposition) | um | 35 |
| 22. | Leitfähigkeitstyp der Epi-Schicht | P | |
| 23. | Epi-Schicht-Dotierstoff | Bor | |
| 24. | Widerstand der Epi-Schicht | Ω · cm | 12,0 ± 1,2 |
| 25. | Radiale Variation des Epi-Widerstands | % | <10 |
| 26. | Dicke der Epi-Schicht in der Mitte | um | 20±2 |
| 27. | Radiale Variation der Dicke der Epi-Schicht | % | <10 |
| 28. | Epi-Übergangszone | um | <2 |
| 29. | Epi-Flat-Zone | um | >16 |
| 30. | Versetzungen | Keiner | |
| 31. | Unterhose | Keiner | |
| 32. | Dunst | Keiner | |
| 33. | Scratches | Keiner | |
| 34. | Kantenchips | Keiner | |
| 35. | Grübchen | Keiner | |
| 36. | Orangenschale | Keiner | |
| 37. | Risse/Brüche | Keiner | |
| 38. | Krähenfüße | Keiner | |
| 39. | Fremdstoff | Keiner | |
| 40. | Kontamination der Rückseite | Keiner | |
| 41. | Lokalisierte Lichtstreuung (LLS) mit einer Größe von >0,3 μm | Stk/wfr | ≤20 |
| 42. | Flache Ätzgruben | cm-2 | <1·102 |
| 43. | Oberflächenmetalle (Na, K, Zn, Al, Fe, Cr, Ni, Cu) | at/cm-2 | <1·1011 |
2. Bordotierung in von CZ gezüchtetem Silizium
Bor (B) ist eine wichtige elektrisch aktive Verunreinigung in Czochralski-Silizium vom p-Typ, das absichtlich dotiert ist. Insbesondere werden stark bordotierte Siliziumwafer üblicherweise als Substratmaterial für p/p+-Epitaxiewafer verwendet. Die Einführung einer großen Anzahl von Boratomen kann die Leitfähigkeit von monokristallinen Siliziumwafern verbessern.
Warum ist B die wichtigste elektrisch aktive Verunreinigung in monokristallinem p-Silizium? Die Gründe sind:
Zuallererst werden, wenn B-Atome eingeführt werden, gleichzeitig Löcher in dem Siliziumkristall erzeugt, und die Anzahl der Löcher wird mit der Erhöhung der B-Atom-Konzentration zunehmen.
Zweitens Gruppe IIIAdie Elemente B, Al, Ga und In sind alles Akzeptorverunreinigungen, die Löcher für Si-Kristalle liefern können. Da jedoch die Segregationskoeffizienten von Al, Ga und In zu klein sind, ist es schwierig, den spezifischen Widerstand des Kristalls beim Dotieren zu steuern, wenn sie als Dotierungsmittel verwendet werden. Der Segregationskoeffizient der Bordotierung in Si beträgt etwa 0,8, was nahe bei 1 liegt, so dass der spezifische Widerstand des mit Bor dotierten Siliziums eine gute Konsistenz in Kopf und Schwanz aufweist und die Ausnutzung des gesamten Einkristalls verbessert wird.
Drittens sind der Schmelz- und Siedepunkt von Bor höher als der von Silizium. B verflüchtigt sich kaum während des Wachstums des Siliziumkristalls, was die Anpassung der Zieldotierungskonzentration und der tatsächlichen Konzentration während des Kristallwachstums sicherstellt.
Viertens hat B eine große Feststofflöslichkeit (2,2 x 1030/cm3) in Silizium-Einkristall bei Raumtemperatur. Daher ist der steuerbare Bereich des spezifischen Widerstands eines Si-Wafers vom p-Typ relativ groß, indem die B-Konzentration eingestellt wird, und der minimale spezifische Widerstand kann 0,1 m Ω·cm erreichen -1.
Fünftens gehört die Diffusion von B in Si zur Diffusion von Substitutionsatomen, was durch die Erzeugung und Bewegung thermischer Kristalldefekte schwierig zu erreichen ist. Dies gewährleistet die Stabilität der Anzahl und Position von B in Silizium, d. h. die Stabilität von mit B dotierten Halbleitermaterialien vom p-Typ.
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