可靠性及工艺控制

Ferrya

可靠性及工艺控制

前言
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4 @, |! _/ c" h5 t# t: Y7 V$ WSi、GaAs等半导体分立器件使用时出现的失效模式，大多数与工艺过程的质量控制不严有.关。工艺中引人的不同类型缺陷、工艺条件控制.偏差超标、环境净化控制不严、操作方法不规范、原材料质量等级超标(降低)等都会对器件造成不良影响，增加器件相应的失效模式，降低产品的可靠性水平。
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工艺缺陷对材料和器件质量与可靠性的影响及其控制方法，半导体材料在单晶拉制、切割、研磨、抛光及外延、光刻、扩散、蒸发溅射等工艺中都可能诱生各种缺陷，其中不少潜在缺陷在器件长期工作过程中，将受到电流、电场、湿度、冲击力和温度等应力激活，导致器件质量退化，甚至失效。
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高浓度磷在P型Si中扩散时，由于磷四面体共价半径比Si小，扩散后将使Si点阵发生收缩，造成点阵错配，使晶体产生内部应力。这种点阵错配会加速其它杂质原子(如硼)的扩散速度，使基区产生“陷落效应”，此效应会降低器件击穿电压和可靠性水平。为了消除P扩散(发射区扩散)造成的基区陷落效应，通常采用共价半径与Si相近的As代P作发射区扩散杂质源。采用离子注人技术代替热扩散工艺，可大大减少热扩散引人的诱生缺陷。Si中缺陷的起源及其对材料特性和器件性能的影响如表1所示。
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