固態(tài)源氧化膜厚度的測(cè)量以及影響因素

2018年10月11日

氧化膜厚度是再PDS?擴(kuò)散過程需要監(jiān)測(cè)的最重要的參數(shù)。 它決定了器件質(zhì)量,均勻性和固態(tài)源的使用壽命。

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固態(tài)源應(yīng)用基本上是管理可用于擴(kuò)散的氧化物(B2O3 或者 P2O5)的量。 無論固態(tài)源的組成如何,氧化物是硅表面上的反應(yīng)的最終摻雜劑源,如下所示:

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氧化物的產(chǎn)生要么是氧化(P型)要么是分解(N型)。

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固態(tài)源氧化膜厚度的測(cè)量方法

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在每個(gè)擴(kuò)散過程中產(chǎn)生的氧化物(即摻雜劑)的量是至關(guān)重要的。 如果它們太少,則沒有足夠的摻雜劑來達(dá)到目標(biāo)方阻。 如果它們太多,則在此過程中會(huì)產(chǎn)生太多缺陷,并可能縮短固態(tài)源的壽命。

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氧化物的量由在擴(kuò)散過程中沉積在硅片表面上的氧化膜的厚度來表征。 建議的厚度為300-1000?,或30-100納米,具體取決于不同的固態(tài)源產(chǎn)品。

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第一種:氧化物厚度可以通過橢偏儀或測(cè)量薄膜測(cè)厚儀;

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第二種:通過觀察硅片上薄膜的顏色來估算薄膜厚度。

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典型的顏色圖表如下所示,大多數(shù)彩色圖表是為SiO2薄膜開發(fā)的。SiO2,B2O3和P2O5的折射率存在差異。

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但是,這并不會(huì)更改顏色和顏色的順序。對(duì)于固態(tài)源這可能比精確測(cè)量更有用。對(duì)于300-1000?的范圍,圖表中只有前幾種顏色與固態(tài)源工藝實(shí)際相關(guān)。

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由于氧化層是在深色硅片上,實(shí)際外觀更像下面這張照片:

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使用彩色圖表的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以直接觀察膜厚度的分布。

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固態(tài)源氧化膜厚度的影響因素

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以下是一些薄膜太厚且不均勻的例子:

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影響氧化膜厚度及其分布的主要因素是工藝溫度、時(shí)間、氣體流速、設(shè)備條件和固態(tài)源存儲(chǔ)。

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最常見的問題是氧化膜太厚,特別是對(duì)于P型固態(tài)源。這可能導(dǎo)致硅晶格缺陷的增加和固態(tài)源翹曲。在嚴(yán)重的情況下,過氧化太多會(huì)導(dǎo)致B2O3從固態(tài)源的表面向下流動(dòng)。過氧化和翹曲終止了固態(tài)源的壽命。

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因?yàn)樵赑型固態(tài)源中,B2O3 的產(chǎn)生是通過氧化產(chǎn)生的。太厚的氧化膜意味著固態(tài)源被過度氧化。氧化只能在高溫下存在氧源時(shí)才會(huì)發(fā)生。

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如果工藝配方是正確的,則過氧化只能由非預(yù)期的和/或不受控制的氧源引起。典型的是空氣和水分。它們可能來自環(huán)境,擴(kuò)散設(shè)備的泄漏,廢氣回流到擴(kuò)散爐,固態(tài)源的儲(chǔ)存條件不當(dāng)?shù)取?/span>

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以上就是小編給大家整理的有關(guān)固態(tài)源氧化膜厚度的測(cè)量方法以及影響因素,希望能夠幫助到很多對(duì)固態(tài)源不了解的用戶。

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