本文簡單介紹了硅除雜工藝中的分凝機制和釋放機制。

根據對雜質的捕獲方式，可以將吸雜分為兩大類，即分凝（segregation）和釋放（relaxation）。而在上述兩種機制下衍生的吸雜工藝則有許多，主要包括：內吸雜，P擴散吸雜，襯底吸雜，Si表面及Si/SiO2界面吸雜，離子注入吸雜，背表面損傷吸雜，化學吸雜，鋁背場吸雜等。

分凝機制（segregation）

分凝吸雜由雜質的溶解度梯度或硅片不同區域對雜質的溶解能力不同產生。與釋放機制不同，分凝吸雜，吸雜區一般都在器件區的外邊。相比于釋放機制，分凝吸雜的優點是不需要形成雜質的過飽和。因此，理論上，通過提高溫度加快金屬雜質的擴散速率，通過分凝吸雜可以快速獲得雜質濃度很低的器件區。

釋放機制（relaxation）

對于釋放機制的吸雜，在離開器件區/表面區形成利于雜質沉積的異相區是必須的。釋放機制形式的吸雜需要雜質在由高溫向下降溫的過程中產生過飽和，游離或過飽和的金屬雜質將極易在擁有許多雜質沉積位置的區域沉積。在降溫過程中，有著許多雜質沉積位置的吸雜區，其中的雜質將快速地在雜質易沉積位置得到沉積，從而繼續保持熱平衡；相反，由于在硅片表面或器件區，其中并不存在利于雜質沉積的區域，因此在降溫過程中，雜質濃度很快超過熱平衡濃度而產生過飽和。于是，在硅片表面/器件區和硅片內部將形成雜質的濃度梯度，在該濃度梯度作用下，雜質將由硅片表面/器件區擴散進入吸雜區，并在吸雜區得到沉積，因此也就達到吸雜的目的。

在IC產業中應用最多的吸雜工藝為內吸雜，通過在硅片內部形成氧沉淀或其他結構缺陷（位錯環或者層錯），以這些本身就存在于CZ硅片內的形核區，使得過飽和雜質在這些區域得到得到沉積。

背表面損傷吸雜通過對硅片背表面進行損傷、在硅片背面沉積一層多晶硅層（多晶硅層中含有異相形核區，如晶界、位錯等）。背表面損傷吸雜對快擴散金屬雜質如鎳、銅等具有較好的吸雜效果。

近鄰吸雜（Proximity）則在器件附近產生形核（雜質沉積區）區，而對硅片進行吸雜處理，近鄰吸雜對慢擴散雜質作用顯著。

審核編輯：黃飛