互扩散(Outcllfhs0n)效应也称为外扩散效应,是指高温外延时,衬底与外延层的杂质互相向浓度低的一方扩散的现象。 LD2980CU50TR同样,互扩散效应不仅会改变衬底和外延层的杂质浓度及分布,当外延层/衬底的杂质类型不同时(如吖n或11/p外延),还会改变pll结位置。

   互扩散效应是因外延温度过高带来的杂质再扩散现象,和自掺杂效应不同,它不是本征效应,而是杂质的固相扩散带来的。如果外延温度降低,衬底和外延层中杂质的相互扩散现象就会减轻,甚至完全消失。

   通常杂质在硅中的扩散速率远小于外延层的生长速率,可以认为衬底中杂质向外延层的扩散,或者外延层中杂质向衬底的扩散,都如同在半无限大的固体中的扩散。先假设外延生长时外延气体中并无杂质,外延层中杂质都来源于衬底扩散;同理再假设衬底未掺杂,衬底杂质都来源于外延层中杂质的扩散。图310(b)是互扩散效应引起的杂质再分布图,各曲线分别表征的内容和图310(a)自掺杂图类似。依据扩散方程①,可以通过计算得到互扩散后杂质分布曲线,第一项是表征衬底杂质向纯净外延层中扩散得到的外延层杂质分布,即图⒊10(b)互扩散中的点画线;第二项是外延层中杂质向纯净衬底中扩散得到的衬底中杂质分布,即图310(b)互扩散中的双点画线。衬底/外延层杂质类型相同时两项之间为“+”,相反时两项之间为“ ”。

   实际气相外延工艺中两种杂质再分布现象是同时存在的,所以实际杂质分布是两种杂质再分布效应的综合效果。图⒊11给出了气相外延杂质再分布曲线综合效果示意图。由图⒊11可知,气相外延工艺在外延层/衬底的界面附近杂质浓度分布和理想情况差距较大,难以获得界面杂质浓度陡变的外延层,因此适合用于制备较厚的外延层。