知识星球里的学员问:如下图,两个晶体管之间用的是USG隔离,而在接触层却用的是PSG进行电气隔离,这是为什么?

什么是USG,PSG?
USG,全名未掺杂硅酸盐玻璃。也就是说USG 不含任何掺杂元素。
PSG,全名磷掺杂硅酸盐玻璃。在SiO2中掺杂了磷元素。
USG与PSG的性质对比?
性质 | USG | PSG |
化学组成 | 纯二氧化硅(SiO₂) | 二氧化硅(SiO₂)+ 磷(P) |
掺杂元素 球王会 | 无掺杂元素 | 含有磷(通常为3-8%) |
流动性 | 流动性较差,高温下较难流动 | 流动性好,高温下易流动 |
热稳定性 | 高温下非常稳定,不易扩散 | 高温下可能会有磷扩散 |
绝缘性 | 绝缘性能好 | 绝缘性良好 |
硬度 | 化学稳定性好,不易与其他材料反应 | 稳定性好,但磷扩散需要控制 |
为什么PSG不能用于晶体管间的隔离?
在高温下,PSG中的磷会扩散到相邻的硅区域,特别是在高精度节点下,这种扩散会影响器件的阈值电压等关键参数。
而在接触层可以用PSG,是因为在接触层工艺中,PSG可以有效填充小的孔洞和缝隙,形成更加平坦的表面,减少表面不均匀性。另一方面PSG中的磷可以有效缓解机械应力。

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