光電探測量采用脈沖激光照明半導體襯底并產生電子-空穴對。電子-空穴對擴散到傳感器的電極,從而可以檢測到由載流子擴散所引起的電壓變化。擴散速率與薄膜電阻有關,測得的電壓比約/皓與孩幾乎呈線性關系。下圖給出了激光脈沖和載流子擴散過程,它可以利用光電系統測量第一片電阻和第二片電阻的電壓比。
安全性
所有的離子注入都使用有害的固體及氣體,這些氣體是有毒、易燃、易爆的或具有腐蝕性。高電壓(通常高達250000V)用于工藝過程。
化學危險源
固體及氣體的摻雜物被用于離子注入工藝中。銻、砷和磷都是常用的固體原材料,而三氫化神、三氫化磷與三氟化硼是常用的氣體源材料。
銻(Sb)是一種易碎、銀白色的有毒金屬元素,用于N型摻雜物注入過程。直接與固體銳接觸將導致皮膚和眼睛發炎。銻粉末有劇毒,直接接觸將導致皮膚、眼睛與肺部發炎,也會損害心臟、肝臟以及腎臟。
砷(As)是有毒物質,直接與固體砷接觸會導致皮膚與眼睛發炎,也會導致皮膚變色。神粉末有劇毒,直接接觸將導致皮膚與肺部發炎,也會損害鼻子與肝臟,還有引起肺癌與皮膚癌的危險。
紅磷(P)是注入工藝中最常使用的固體(N型摻雜物)材料之一,具有易燃性,可以通過摩擦起火。直接與紅磷接觸將導致皮膚、眼睛與肺部發炎。
三氫化砷(Ash3)通常作為砷的來源氣體,是半導體工業中毒性最強的氣體之一。只需0.5-4ppm的AsH3就可能感覺到如蒜頭一樣的味道,3ppm的劑量就能即刻危害生命及健康(ImmediateDangertoLifeandHealth,IDLH)o暴露在低濃度AsH3時,將引起鼻子與眼睛發炎,甚至只要暴露在500ppm下幾分鐘就會致命。三氫化砷也具有易燃性,當空氣中的濃度達到4%?10%時就變成爆炸性氣體。
三氫化磷(PH3)通常是磷的來源氣體,具有易燃性,而且在空氣中的濃度高于1.6%時就會變成爆炸性氣體。三氫化磷是具有魚腥味的有毒氣體,只需0.01?5.00ppm就可以被察覺。IDLH界限是50ppm。暴露在低濃度PH’時將引起眼睛、鼻子與肺部發炎。暴露在10ppm會引起頭疼、呼吸困難、咳嗽、胸痛、缺乏食欲、胃痛、嘔吐和腹瀉。
三氟化硼(BF3)通常作為硼的來源氣體,具有腐蝕性,與水接觸會形成氫氟酸。暴露在BF3中將引起嚴重的皮膚、眼睛、鼻子、喉嚨與肺部發炎,也可引起肺積水。
B10H14是形成超淺結離子注入的材料之一,它是一種在室溫下具有低蒸氣壓的固體。它有毒并可以通過皮膚吸收而影響中樞神經系統。美國職業安全及健康管理局(OSHA)允許暴露B10H14的極限值(PEL)為0.05ppm(0.3mg/m3)。
B18H22和硼烷(C2B10H12或CBH)是另外兩個通過子離子注入形成硼超淺結USJ的摻雜材料,它們都是室溫下具有非常低的蒸氣壓的固體材料。
審核編輯:劉清
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原文標題:半導體行業(一百八十八)之離子注入工藝(十八)
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