扩散课工艺培训培训内容 word.doc

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1、扩散课工艺培训培训内容n扩散部设备介绍n氧化工艺介绍n扩散工艺介绍n合金工艺介绍n氧化层电荷介绍nLPCVD工艺介绍扩散部设备介绍卧式炉管立式炉管炉管工艺和应用(加)氧化工艺-1n氧化膜的作用n选择扩散和选择注入。阻挡住不需扩散或注入的区域，使离子不能进入。氧化工艺-2n氧化膜的作用n缓冲介质层二次氧化等，缓冲氮化硅应力或减少注入损伤氧化工艺-3n氧化膜的作用器件结构的一部分：如栅（Gate）氧化层，非常关键的项目，质量要求非常高；电容极板之间的介质，对电容的大小有较大影响氧化工艺-4氧化膜的作用n隔离介质：工艺中常用的场氧化就是生长较厚的二氧化硅膜，达到器件隔离的目的。氧化工艺

2、-5n氧化方法n干氧氧化SI+O2==SIO2结构致密，均匀性、重复性好，掩蔽能力强，对光刻胶的粘附性较好，但生长速率较慢，一般用于高质量的氧化，如栅氧化等；厚层氧化时用作起始和终止氧化；薄层缓冲氧化也使用此法。n水汽氧化2H2O+SI==SIO2+2H2生长速率快，但结构疏松，掩蔽能力差，氧化层有较多缺陷。对光刻胶的粘附性较差。氧化工艺-6n氧化方法n湿氧氧化（反应气体：O2+H2O）H2O+SI==SIO2+2H2SI+O2==SIO2生长速率介于干氧氧化和水汽氧化之间；H2O的由H2和O2的反应得到；并通过H2和O2的流量比例来调节氧化速率，但比例不可超过1.88以保安全；

3、对杂质掩蔽能力以及均匀性均能满足工艺要求；多使用在厚层氧化中。nHCL氧化（氧化气体中掺入HCL）加入HCL后，氧化速率有了提高，并且氧化层的质量也大有改善。目前栅氧化基本采用O2+HCL方法。氧化工艺-7n影响氧化速率的因素n硅片晶向氧化速率(110)>POLY>(111)>(100)n掺杂杂质浓度杂质增强氧化，氧化速率发生较大变化如N+退火氧化（N+DRIVE1）：衬底氧化厚度：750AN+掺杂区氧化厚度：1450A氧化工艺-8热氧化过程中的硅片表面位置的变化生长1um的SiO2，要消耗掉0.46um的Si。但不同热氧化生长的SiO密度不同，a值会略有差异。 氧化工艺-9n氯

4、化物的影响加入氯化物后，氧化速率明显加快，这可能是HCL和O2生成水汽的原因；但同时氧化质量有了很大提高n压力影响压力增大，氧化速率增大；n温度温度升高，氧化速率增大；n排风&气体排风和气体很重要，会影响到厚度和均匀性；氧化工艺-10n氧化质量控制n拉恒温区控制温度定期拉恒温区以得到好的温度控制nHCL吹扫炉管CL-有使碱性金属离子（如Na+）钝化的功能，使金属离子丧失活动能力，定期清洗炉管可以大幅度地减少离子浓度，使炉管洁净nBT测量BT项目可以使我们即及时掌握炉管的状态，防止炉管受到粘污,使大批园片受损;氧化工艺-11n氧化质量控制n片内均匀性：保证硅片中每个芯片的重复性良好

5、n片间均匀性保证每个硅片的重复性良好n定期清洗炉管清洗炉管，可以避免金属离子,碱离子的粘污，减少颗粒，保证氧化层质量，尤其是栅氧化，清洗频率更高,1次/周扩散工艺-1n扩散n推阱，退火推阱：CMOS工艺的必有一步，在一种衬底上制造出另一种衬底,以制造N、P管,需要在较高的温度下进行，以缩短工艺时间。退火：可以激活杂质，减少缺陷。它的时间和温度关系到结深和杂质浓度n磷掺杂多晶掺杂：使多晶具有金属特质导电；N+淀积：形成源漏结；扩散工艺-2n推阱工艺主要参数n结深比较关键，必须保证正确的温度和时间，n膜厚主要为光刻对位提供方便,同时影响园片的表面浓度如过厚或过薄均会影响N或P管的开启

6、电压n表面浓度注入一定后,表面浓度主要受制于推阱程序的工艺过程,如氧化和推结的前后顺序均会对表面浓度产生影响扩散工艺-3n影响推阱的工艺参数n温度：易变因素，对工艺的影响最大。n时间：一般不易偏差，取决于时钟的精确度。n程序的设置：不同的程序，如先氧化后推阱和先推阱后氧化所得出的表面浓度不同。扩散工艺-4n影响推阱的工艺参数–排风&气体排风：对炉管的片间均匀性，尤其是炉口有较大的影响。气体：气体流量的改变会影响膜厚，从而使表面浓度产生变化，直接影响器件的电参数。扩散工艺-5n阱工艺控制n拉恒温区控制温度：定期拉恒温区以得到好的温度控制。nBT测量BT项目可以使我们即及时掌握炉管的

7、状态，防止炉管受到粘污。扩散工艺-6n阱工艺控制n电阻均匀性电阻比膜厚对于温度的变化更加敏感，利用它监控温度的变化，但易受制备工艺的影响n膜厚均匀性监控气体，温度等的变化，保证片内和片间的均匀性n定期清洗炉管清洗炉管，可以避免金属离子的粘污，减少颗粒，保证氧化层质量。扩散工艺-7阱工艺控制HCL吹扫炉管CL-有使碱性金属离子（如Na+）钝化的功能，使金属离子丧失活动能力，定期清洗炉管可以大幅度地减少离子浓度，使炉管洁净HCL吹扫炉管。扩散工艺-8磷扩散原理POCL34POCL3+