常见扩散方阻异常分析.ppt

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1、超净扩散方阻异常分析摘要方阻的影响因素a.排废b.温度、时间c.气体流量方阻偏高a.整组偏高b.单点偏高方阻偏低a.整组偏低b.单点偏低方阻不稳定a.扩散不均匀b.均值不均匀排废排废的变化对管内温度、气流、杂质源均有影响，但主要影响杂质源浓度。排废过大：管内杂质源浓度降低，硅片P扩散不充分，方阻偏高，且气流速度加快，片内均匀性较差；排废过小：管内杂质源浓度相对偏高，P扩散过饱和，方阻偏低。温度、时间温度时间共同决定着结深，温度越高，扩散时间越长，反应更剧烈，硅片对P的吸收加强，P往内部的推结也越深，方阻越低。D为扩散系数，Do为本征扩散系数，Ko为波尔兹曼常数，T为

2、绝对温度；Xj为结深，A为常数。气体流量大氮：整个扩散反应过程中的保护气体，它的变化将会导致炉管内温度以及气氛场强发生变化。大氮流量偏小导致气氛压强偏小，源浓度从炉尾到炉口呈梯度降低，炉尾到炉口方阻梯度升高；大氮偏高可能导致杂质源反应不充分，方阻偏高；同时大氮偏高导致气氛压强偏大，源浓度从炉口到炉尾呈梯度升高，炉尾到炉口方阻梯度降低。小氮：小氮是携带杂质源的重要气体，它的变化将很大程度的影响扩散薄层电阻，小氮偏高则杂质源的浓度相对偏高，P扩散过饱和，方阻偏低。小氧：小氧在整个工艺过程中起到了一个辅助的作用，通过先生成SiO2可以促使P的均匀分布减少由于扩散引起的缺陷

3、，同样避免了直接扩散可能带来的死层现象。小氧偏高将会产生厚厚的氧化层阻碍P的扩散，小氧偏低将会使杂质源的反应不充分，且均匀性下降，两种情况均会导致方阻偏高。整组偏高排废过大气体流量偏差小氮偏小大氮偏高氧气偏差扩散温度偏低第四步氧气反应不适当进气管脱落源瓶泄露恒温槽液位低灰区源少恒温槽温度较低气体未能通入炉管内反应管内反应的小氮偏小杂质源未能通入炉管反应液位以上源温度低影响小氮携带小氮携带的源浓度偏低单点偏高炉口偏高温度偏低炉门异常大氮偏小排废稍大第四步氧气反应不适当反应过饱和反应不充分炉中、炉尾偏高温度偏低炉尾气密性差第四步氧气反应不适当反应过饱和反应不充分整体偏低

4、排废太小温度偏高换源后未调整温度扩散时间过长工艺等待取舟异常恒温槽温度偏高气体流量偏差小氮偏高大氮？PS：大氮对方阻的影响暂时不确定需实验来验证单点偏低炉口偏低炉口温度偏高大氮偏高炉中、炉尾偏低温度偏高方阻不稳定扩散不均匀片内不均匀排风偏大气体流量不稳定片间不均匀排废不稳气体流量不稳定石英管破裂温度梯度紊乱石英舟太脏未加挡板均值不均匀石英管破裂Si片被污染温度曲线紊乱排废不稳定气体流量不稳定ENDTHANKS