在集成电路制造过程中,扩散的目的就是向晶体中掺人一定数量的某种杂质,并旦-希望掺入的杂质按要求分布。MAX3042BCWE+由于扩散模型本身做F理想化的假设,并且忽略了实际扩散过程中所出现的各种效应。所以,实际分布常常偏离理论分布。原因如下:扩散系数在某些场合不是常数;实际扩散过程中存在横向效应;硅衬底的晶向、晶格完整性等都对扩散速率、杂质分布有影响。

   实验发现硅中掺杂原子的扩散,除了与空位有关外,还与硅中其他类型的点缺陷有着密切的关系。实际上,固溶体中溶质原子的扩散系数D是随浓度变化的,而且还受到其他效应的影响,造成与菲克定律所计算的理论结果存在偏差。有两个主要效应为菲克定律所不能解释:①氧化增强扩散;

   发射区推进效应。其他还有横向扩散效应、场助扩散效应等。本节基于硅中存在的其他类型点缺陷对杂质扩散的影响讨论这些效应。

    硅中点缺陷对杂质扩散的影响

   硅中点缺陷与掺杂原子之间的相互作用对杂质扩散会产生影响。第一类要考虑的点缺陷是由于硅中存在其他原子(杂质原子)而产生的缺陷。一个位于品格上的杂质原子称为替位杂质,即使不小于也不大于硅原子,也会对周期晶格产生局域扰动。任何对周期晶格形成的扰动都称为“缺陷”。同金属情况不一样,在半导体中的点缺陷是荷电的。例如,在硅晶体中存在空位会产生4个不饱和的

键,这些键接受电子而使其饱和。因此,空位的电行为趋向于类受主c原则上,在禁带内可能有4个能量一个比一个高的能级。类似地,在硅中,问隙原子有类施主行为。