Oblea epitaxial de silicio dopado con boro tipo P

Oblea epitaxial de silicio dopado con boro tipo P

En la actualidad, las obleas epitaxiales de silicio P-P+ (dopadas con boro) se utilizan ampliamente en la fabricación de circuitos integrados a gran escala y dispositivos discretos. Los requisitos para el grosor de las obleas epitaxiales de silicio P-P+ varían según el tipo de dispositivo. Para hacer circuitos digitales de alta velocidad, solo se necesitan unos 0,5 μm de epicapa. Para dispositivos de alta potencia, es de 10-100 μm. El grosor típico de la película delgada de silicio dopado con boro para el proceso CMOS es de 3-10 μm.PAM-XIAMEN puede crecerobleas de silicio epitaxialpara satisfacer las necesidades de sus aplicaciones.Tome las películas de silicio dopado con boro en sustratos de silicio dopado con boro, por ejemplo, los parámetros se muestran en la tabla a continuación. Adoptamos la tecnología de sellado posterior para controlar con precisión la resistividad de la capa epitaxial.

Oblea epitaxial de silicio dopado con boro

1. Especificación para oblea epitaxial de silicio dopado con boro

PAMP17407 – SI

No. Parámetro Unidad Valor
1. Método de cultivo de cristales CZ
2. Tipo de conductividad P
3. Orientación de cristal (100)±0.5о
4. Dopante de sustrato Boro
5. Resistividad del sustrato Ω·cm 0,015±0,005
6. Variación de la resistividad radial del sustrato % <10
7. Diámetro mm 100,0±0,5
8. Longitud plana primaria mm 32,5±2,5
9. Orientación plana primaria (110)±1о
10 Piso Secundario ninguna
11 Grosor del sustrato en el punto central μm 525±15
12
13 Acabado trasero Grabado
14 Proceso de obtención de la parte trasera polisilicio
15. Grosor de la parte trasera de poliéster μm 1,20±0,40
dieciséis. Proceso de sellado trasero óxido de LPCVD
17 Espesor de óxido Å 3500±1000
18 TTV Max (después de la deposición Epi) μm 7
19 Variación Local de Espesor (LTV, SBID), en obra 20×20 mm μm <2.0
20 Bow Max (después de Epi Deposición) μm 30
21 Warp Max (después de la deposición Epi) μm 35
22 Tipo de conductividad de capa epi P
23 Dopante de capa epi Boro
24 Resistividad de la capa epi Ω·cm 12,0±1,2
25 Variación Radial de la Resistividad Epi % <10
26 Grosor de la capa Epi en el centro μm 20±2
27 Variación Radial del Espesor de la Capa Epi % <10
28 Zona de Transición Epi μm <2
29 Zona plana epi μm >16
30 Dislocaciones Ninguna
31 Deslizar Ninguna
32. Bruma Ninguna
33. Arañazos Ninguna
34. Fichas de borde Ninguna
35. hoyuelos Ninguna
36. Piel de naranja Ninguna
37. Grietas/fracturas Ninguna
38. Patas de gallo Ninguna
39. Asunto extranjero Ninguna
40 Contaminación de la superficie trasera Ninguna
41. Dispersiones de luz localizadas (LLS) con un tamaño >0,3 μm piezas/wfr ≤20
42. Pozos de grabado poco profundos cm-2 <1·102
43. Metales superficiales (Na, K, Zn, Al, Fe, Cr, Ni, Cu) en/cm-2 <1·1011

 

2. Dopaje con boro en silicio cultivado por CZ

El boro (B) es una importante impureza eléctricamente activa en el silicio Czochralski de tipo p, que se dopa intencionalmente. En particular, la oblea de silicio fuertemente dopada con boro se usa comúnmente como material de sustrato para la oblea epitaxial p/p+. La introducción de una gran cantidad de átomos de boro puede mejorar la conductividad de la oblea de silicio monocristalino.

¿Por qué B es la impureza eléctricamente activa más importante en el silicio monocristalino tipo p? Las razones son:

En primer lugar, cuando se introduce el átomo B, se generarán agujeros en el cristal de silicio al mismo tiempo, y el número de agujeros aumentará con el aumento de la concentración del átomo B.

En segundo lugar, el Grupo IIIAlos elementos B, Al, Ga e In son todas impurezas aceptoras, que pueden proporcionar agujeros para los cristales de Si. Sin embargo, debido a que los coeficientes de segregación de Al, Ga e In son demasiado pequeños, es difícil controlar la resistividad del cristal al dopar si se usan como dopantes. El coeficiente de segregación del dopaje con boro en Si es de aproximadamente 0,8, que está cerca de 1, por lo que la resistividad del silicio dopado con boro tiene buena consistencia en cabeza y cola, y se mejora la utilización de todo el monocristal.

En tercer lugar, el punto de fusión y el punto de ebullición del boro son más altos que los del silicio. B apenas se volatiliza durante el crecimiento del cristal de silicio, lo que garantiza la coincidencia de la concentración de dopaje objetivo y la concentración real durante el crecimiento del cristal.

En cuarto lugar, B tiene una gran solubilidad sólida (2.2X 1030/cm3) en monocristal de silicio a temperatura ambiente. Por lo tanto, el rango de resistividad controlable de la oblea de Si tipo p es relativamente grande al ajustar la concentración de B, y la resistividad mínima puede alcanzar 0,1 m Ω·cm. -1.

En quinto lugar, la difusión de B en Si pertenece a la difusión de átomos de sustitución, que es difícil de lograr mediante la generación y el movimiento de defectos térmicos del cristal. Esto asegura la estabilidad del número y posición de B en el silicio, es decir, la estabilidad de los materiales semiconductores de tipo p dopados por B.

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