常见的掺杂源类型

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以下是半导体扩散工艺中常见的掺杂源类型分类及典型示例：

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一、按形态分类

• 固相掺杂源‌

  
  
  • ‌典型物质‌：氮化硼（BN）、五氧化二磷（P₂O₅）、三氧化二砷（As₂O₃）
  • ‌特性‌：以固态形式存在，需通过高温加热释放杂质原子，常用于硼、磷、砷等元素的掺杂‌。
    

• 液相掺杂源‌

  
  
  • ‌典型物质‌：三溴化硼（BBr₃）、三氯氧磷（POCl₃）、铝砷合金（AsAl）
  • ‌特性‌：液态源通过化学反应生成杂质气体，杂质浓度可通过溶液配比精确调控，适用于大面积均匀掺杂‌。
    

• 气相掺杂源‌

  
  
  • ‌典型物质‌：乙硼烷（B₂H₆）、磷化氢（PH₃）、砷化氢（AsH₃）
  • ‌特性‌：直接以气态形式参与扩散，反应速率快，适合高纯度掺杂工艺‌。
    
  
  

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二、按供应方式分类

• 恒定源（不可耗尽源）‌

  
  
  • ‌原理‌：持续通入杂质气体（如PH₃、B₂H₆），保持表面浓度恒定，适用于需要高表面浓度的工艺‌。
    

• 有限源（可耗尽源）‌

  
  
  • ‌原理‌：预先在晶圆表面沉积固定量的杂质（如旋涂掺杂玻璃层），通过退火实现纵深扩散，表面浓度随时间递减，适合浅结器件制备‌。
    
  
  

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三、特殊掺杂源

• ‌复合掺杂源‌：例如POCl₃在氧化环境中分解生成P₂O₅，兼具液态和气态源特性，广泛应用于磷扩散工艺‌。
• ‌掺杂氧化物源‌：如硼硅玻璃（BSG）、磷硅玻璃（PSG），通过高温退火释放杂质原子‌。
  

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不同掺杂源的选择需结合目标杂质元素、工艺温度、掺杂深度及均匀性要求综合决定‌。