1 擴(kuò)散方程

1.1 平面器件擴(kuò)散狀態(tài)近似

1.2 擴(kuò)散方程的建立

2 兩步擴(kuò)散工藝及其特點

2.1 兩步擴(kuò)散工藝

2.1.1預(yù)淀積擴(kuò)散

2.1.2 再分布擴(kuò)散

2.2 兩步擴(kuò)散工藝各自的特點及相應(yīng)的初始、邊界條件

2.2.1預(yù)淀積擴(kuò)散的工藝特點及相應(yīng)的初始、邊界條件

2.2.2再分布擴(kuò)散的工藝特點及相應(yīng)的初始、邊界條件

3 恒定表面源擴(kuò)散的雜質(zhì)分布

3.1 雜質(zhì)分布表達(dá)式

3.2 余誤差分布的討論

3.2.1 擴(kuò)入硅體內(nèi)的雜質(zhì)總量

3.2.2 雜質(zhì)在硅中的固溶度

4 有限表面源擴(kuò)散的雜質(zhì)分布

4.1 雜質(zhì)分布表達(dá)式

4.2 高斯分布的討論

5 實際分布與理論分布的差異

5.1 工藝因素的影響

5.1.1 擴(kuò)散溫度波動的影響

5.1.2擴(kuò)散時間波動的影響

5.1.3 襯底質(zhì)量的影響

5.2 理論近似與實際狀態(tài)的差異

5.2.1 推導(dǎo)余誤差分布時的近似

5.2.2推導(dǎo)高斯分布時的近似

5.3 體內(nèi)效應(yīng)對擴(kuò)散分布的影響

5.3.1 雜質(zhì)分凝效應(yīng)的影響

5.3.2場助效應(yīng)的影響

5.3.3 其它體內(nèi)效應(yīng)的影響

課程重點：本節(jié)介紹了擴(kuò)散方程的求取，首先進(jìn)行了平面器件一維擴(kuò)散狀態(tài)的近似；通過對一塊正在擴(kuò)散中的半導(dǎo)體的分析，利用原子守恒定率建立了擴(kuò)散方程，給出了擴(kuò)散方程的物理意義。介紹了兩步擴(kuò)散工藝及兩步擴(kuò)散工藝各自的特點，兩步擴(kuò)散工藝 分為預(yù)淀積擴(kuò)散 和再分布擴(kuò)散 兩個獨立的擴(kuò)散過程；由預(yù)淀積擴(kuò)散的工藝特點（始終處于飽和雜質(zhì)氣氛中、在較低的擴(kuò)散溫度下），分析給出了預(yù)淀積擴(kuò)散的初始條件和邊界條件；由再分布擴(kuò)散的工藝特點（擴(kuò)散中無外來雜質(zhì)氣氛、在氧化氣氛中進(jìn)行、在較高的擴(kuò)散溫度下），分析給出了再分布擴(kuò)散的初始條件和邊界條件。用預(yù)淀積擴(kuò)散的初始條件和邊界條件求解擴(kuò)散方程，得到了預(yù)淀積擴(kuò)散 （由于整個擴(kuò)散過程中，其表面雜質(zhì)濃度不變，則稱為 恒定表面源擴(kuò)散）的擴(kuò)散雜質(zhì)分布表達(dá)式；由于該表達(dá)式遵從余誤差關(guān)系-稱為余誤差分布；對余誤差分布的幾個工藝參量進(jìn)行了討論。用再分布擴(kuò)散的初始條件和邊界條件求解擴(kuò)散方程，得到了再分布擴(kuò)散 （由于整個擴(kuò)散過程中，其表面雜質(zhì)濃度隨時間變化，則稱為 有限表面源擴(kuò)散）的擴(kuò)散雜質(zhì)分布表達(dá)式；由于該表達(dá)式遵從高斯函數(shù)-稱為高斯分布；對高斯分布的幾個工藝參量進(jìn)行了討論。本節(jié)對實際分布與理論分布的差異從原因到影響進(jìn)行了分析討論，介紹了各種工藝因素（溫度波動、時間波動、襯底質(zhì)量）對造成實際分布與理論分布差異 的影響；介紹了理論推導(dǎo)時認(rèn)為合理的近似造成的實際分布與理論分布的差異；還介紹了各種體內(nèi)效應(yīng)造成的實際分布與理論分布的差異。

課程難點：擴(kuò)散模型的建立、模型分析及擴(kuò)散方程的求??；擴(kuò)散方程的文字描述，擴(kuò)散方程的物理意義。兩步擴(kuò)散工藝的構(gòu)成，預(yù)淀積擴(kuò)散的工藝目的，再分布擴(kuò)散的工藝目的；預(yù)淀積擴(kuò)散的工藝特點、特點分析及其對應(yīng)的初始條件和邊界條件，再分布擴(kuò)散的工藝特點、特點分析及其對應(yīng)的初始條件和邊界條件。恒定表面源擴(kuò)散的定解方程及其擴(kuò)散雜質(zhì)分布表達(dá)式；關(guān)于對余誤差分布的幾個工藝參量進(jìn)行的討論，預(yù)淀積擴(kuò)散后擴(kuò)入硅體內(nèi)的雜質(zhì)總量的表達(dá)式 求取及分析、關(guān)于雜質(zhì)在硅中固溶度的含義及其對工藝應(yīng)用的指導(dǎo)意義。有限表面源擴(kuò)散的定解方程及其擴(kuò)散雜質(zhì)分布表達(dá)式；關(guān)于對高斯分布工藝參量進(jìn)行的討論 ，再分布擴(kuò)散后的表面雜質(zhì)濃度 表達(dá)式、該濃度既與預(yù)淀積擴(kuò)散工藝條件有關(guān)又與再分布擴(kuò)散工藝條件有關(guān)的分析；要獲得滿足器件制造要求的再分布擴(kuò)散后表面雜質(zhì)濃度，應(yīng)采取的工藝參量和工藝條件的選取措施?，F(xiàn)實存在的實際分布與理論分布有差異的原因分析，各種工藝因素（溫度波動、時間波動、襯底質(zhì)量）對造成實際分布與理論分布差異 的影響及其分析；理論推導(dǎo)時認(rèn)為合理的近似對造成實際分布與理論分布差異的影響及其分析；各種體內(nèi)效應(yīng)對造成實際分布與理論分布差異的影響及其分析，雜質(zhì)分凝效應(yīng)是如何對再分布擴(kuò)散后的雜質(zhì)分布造成影響的、場助效應(yīng)在擴(kuò)散過程中的體現(xiàn)及該效應(yīng)對擴(kuò)散系數(shù)的影響、存在的其它體內(nèi)效應(yīng)及其可能對造成實際分布與理論分布出現(xiàn)差異的影響場合。

基本概念：

1 兩步擴(kuò)散工藝-整個擴(kuò)散過程分兩步（兩個過程）進(jìn)行的工藝或要求的擴(kuò)散參數(shù)由兩個擴(kuò)散過程達(dá)到的擴(kuò)散工藝。

2 雜質(zhì)在硅中的固溶度-在一定溫度下，某雜質(zhì)能溶入固體硅中的溶解度的值。

3 場助效應(yīng)-當(dāng)具有不同遷移率的正、負(fù)荷電粒子同時向某方向定向運動時，由于運動速度的不同產(chǎn)生間隔電場（自建電場），該電場有助于運動慢的荷電粒子加速運動的現(xiàn)象。

基本要求：了解在推導(dǎo)擴(kuò)散方程時進(jìn)行的擴(kuò)散方向的一維近似，一維近似條件；能夠建立擴(kuò)散模型，進(jìn)行擴(kuò)散分析，建立量的關(guān)系，得到擴(kuò)散方程；清楚擴(kuò)散方程的含義及其物理意義；熟悉什么是兩步擴(kuò)散工藝，構(gòu)成兩步擴(kuò)散工藝的預(yù)淀積擴(kuò)散的工藝目的、再分布擴(kuò)散的工藝目的；知道對應(yīng)所要求的工藝目的，預(yù)淀積擴(kuò)散應(yīng)具備什么工藝條件、有什么工藝特點，與這些工藝特點相對應(yīng)可分析出哪些邊界條件和初始條件；知道對應(yīng)所要求的工藝目的，再分布擴(kuò)散應(yīng)具備什么工藝條件、有什么工藝特點，與這些工藝特點相對應(yīng)可分析出哪些邊界條件和初始條件。知道根據(jù)預(yù)淀積擴(kuò)散的邊界條件和初始條件求解擴(kuò)散方程可得到的擴(kuò)散雜質(zhì)分布的表達(dá)式，清楚其分布形式的特點，能夠?qū)ο鄳?yīng)的工藝參量進(jìn)行討論。知道使用再分布擴(kuò)散的邊界條件和初始條件求解擴(kuò)散方程可得到的擴(kuò)散雜質(zhì)分布的表達(dá)式，清楚其分布形式的特點，能夠?qū)ο鄳?yīng)的工藝參量進(jìn)行討論。知道造成實際分布與理論分布出現(xiàn)差異的各種因素（工藝因素、理論近似因素、體內(nèi)效應(yīng)因素），知道各種因素各自造成什么影響，清楚這些差異在何條件下是可以容許的而在何條件下是不可以容許必須修正的。