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1、習(xí)題解答第3章第7題1000oC時(shí)在硅片中進(jìn)行磷的預(yù)淀積擴(kuò)撒，直到磷的固溶度極限。擴(kuò)散時(shí)間20分鐘。預(yù)淀積后，硅片表面被密封并在1100oC下做推進(jìn)擴(kuò)散。為獲得4.0um的結(jié)深，推進(jìn)時(shí)間應(yīng)為多少？假設(shè)襯底濃度1017cm-3。推進(jìn)后表面濃度為多少？解：查圖2.4，1000oC下磷在硅中的固溶度，即預(yù)淀積后的表面濃度為C=1021cm-3S1求預(yù)淀積的擴(kuò)散系數(shù)D1（參考例3.1和表3.2）202nn????D=+DD+??D1nnii??當(dāng)T=1000oC=1273K時(shí)，kT=0.110eV，0??Ea??3.66?142-1DD=?exp??=?=3.9exp??1.38310×
2、cms0??kT??0.11查圖3.4，1000oC下硅的ni=1019cm-3。當(dāng)ni=1019cm-3、ND=1021cm-3時(shí)，求推進(jìn)擴(kuò)散的擴(kuò)散系數(shù)D22當(dāng)T=1100oC=1373K時(shí)，kT=0.119eV，NNDD??221-3nn=+??+≈N=10cmiD22??查圖3.4，1100oC下硅的ni=2×1019cm-3，212n??10??4.0142-1??n??1021??4.37D=×4.4exp???=×7.09510cmsDD≈=×??21????44exp???=1.23910×1cms2-1n10190.11219i????ni??210×??0.11
3、922????21??n21??104.3722-1推進(jìn)擴(kuò)散后的結(jié)深為??D=×?=×??44exp??2.45510cms191??ni??10??0.11????2CDt2==2l??n??S1112xDtADtnn??j22??πCDt22DD=+02D??+??D??????B22所以1nnii??1???2CDt?22A=2ln???S111?≈=????nD21??2.45510×2cms2-1式中??πCDt????B22????ni1(0)設(shè)A=5.52(0)??xj得tD==??427s22(0)??A1????2CDt2(1)S111A==2ln??????(
4、0)5.82推進(jìn)擴(kuò)散后的表面濃度為??????πCDB2t22tD(1)==????xj381s2CS1Dt1116?322(1)CS2==5.0410cm×??AπDt221????2CDt2(2)S111A==2ln????5.84??πCDt(1)??????B222(2)??xjtD==??379s22(2)??A第3章補(bǔ)充題(1)余誤差分布(1)推導(dǎo)出余誤差分布和高斯分布的濃度梯度表達(dá)式；假??x??2?λ2x設(shè)襯底雜質(zhì)濃度為CB，試推導(dǎo)出余誤差分布和高斯分布的結(jié)Cxt(,)=?C??12Dtedλ=Cerfc??SS∫π0??2Dt????深表達(dá)式。2x(2)假設(shè)擴(kuò)散
5、系數(shù)D=10-15cm2/s，余誤差分布的表面濃?Cxt(,)CS?4Dt=?e度CS=1019cm-3，高斯分布的雜質(zhì)總量QT=1013cm-2，分別計(jì)?xπDt算出經(jīng)10、30、60分鐘幾種擴(kuò)散時(shí)間后余誤差分布的雜質(zhì)總量?1??CBQT和高斯分布的表面濃度CS。xj=?2eDtrfc??≡ADtC??S(2)假設(shè)擴(kuò)散系數(shù)D=10-15cm2/s，余誤差分布的表面濃度高斯分布CS=1019cm-3，高斯分布的雜質(zhì)總量QT=1013cm-2，分別計(jì)算出xx22經(jīng)10、30、60分鐘幾種擴(kuò)散時(shí)間后余誤差分布的雜質(zhì)總量QTQ??Cxt(,)==e44DtDCetS和高斯分布的表面濃度
6、C。πDtS余誤差分布的雜質(zhì)總量QT?Cxt(,)x=?Cxt(,)?xD2t∞D(zhuǎn)tQt()==CxtxC(,)d2TS∫0π1????2Qt()=×8.7410cm12?2CST1x=≡2lDt??n??ADtjC13?2????BQtT2()=×1.5110cm13?2Qt()=×2.1410cmT32(2)假設(shè)擴(kuò)散系數(shù)D=10-15cm2/s，余誤差分布的表面濃度第4章第3題：CS=1019cm-3，高斯分布的雜質(zhì)總量QT=1013cm-2，分別計(jì)算出某工藝需要生長1000A的柵氧化層。首先生長500A氧化層，經(jīng)10、30、60分鐘幾種擴(kuò)散時(shí)間后余誤差分布的雜質(zhì)總量QT然后
7、被再氧化到1000A的總厚度。如果氧化在1000℃，計(jì)算每次和高斯分布的表面濃度CS。氧化的時(shí)間。高斯分布的表面濃度CS第4章第4題：QT在某雙極工藝中，為了隔離晶體管，需生長1um厚的場氧化CtCtS()==()0,πDt層。由于考慮雜質(zhì)擴(kuò)散和堆跺層錯(cuò)的形成，氧化需要在1050℃18?3Ct()=×7.2810cmS1下進(jìn)行。如果工藝是在1個(gè)大氣壓下的濕氧中進(jìn)行，計(jì)算氧化所18?3Ct()=×4.2110cmS2需時(shí)間。假定拋物線速率系數(shù)與氧化氣壓成正比，分別計(jì)算在518?3C
