用三氯氧磷為N型硅摻雜工藝指南

三氯氧磷作為N型硅摻雜劑的工藝描述氧氯化磷〔POCl3〕是一種用于n型區(qū)到硅襯底上集中液磷源。摻雜濃度可以把握以供給接近使用雙極器件或輕摻雜區(qū)的固溶度水平MOS器件。摻雜材料可以用來(lái)形成雙極器件的放射區(qū)，源/MOS器件構(gòu)造中的應(yīng)用。氧氯化磷〔POCl3〕氧化在正常工藝溫度與氧形成P205。這種材料是由硅暴露在晶片外表形成元素反響降低磷和硅。在這一點(diǎn)上的磷集中到硅的速度通過對(duì)加熱爐溫度確實(shí)定?！睯，覺察用在爐內(nèi)溫度的材料的集中系數(shù)。對(duì)氧化的化學(xué)反響l3如下：過程性能通過噴水保持化學(xué)和載氣流量的準(zhǔn)確把握恒定的溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。圖1為材料的蒸氣壓曲線。20°C5°C降低溫度比四四周繞連化學(xué)溫度會(huì)使氣體把握器的操作單元的校準(zhǔn)范圍內(nèi)重要制器。載氣的選擇行。拿起材料率是獨(dú)立的載氣。化學(xué)質(zhì)量流量2POCl3攝取速度。這些值是用以下公式計(jì)算：O(M,)POCl3=POCl3攝取率克/每分鐘Pvap=POCl3在鼓泡時(shí)溫度下的壓強(qiáng)PB=鼓泡裝置所在的大氣壓強(qiáng)MW=相對(duì)分子質(zhì)量〔MPOCL3=153.33g/mol〕QC2QC2SCCM〔標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘〕設(shè)置過程在設(shè)置POCl3過程的第一步是找到該管的實(shí)際容積。這是通過使用下面的公式做了：V 在升管總體積R 集中管半徑L 在集中管的長(zhǎng)度215.9cm14厘米的管，將用于在沉積過程中，以下步驟應(yīng)當(dāng)被用來(lái)打算該三維氣體流淌的范圍。17.0cm215.9cm〔3.1416x49x1000=215.9〕33.24LPOCl3總體積。2、打算速率的氣體將所需的過程。氣體的交換率應(yīng)在3~7分鐘。這將對(duì)晶片外表供給足夠4UPS為5分鐘是最好的。5分鐘將使用。3133.2456.65升每分鐘的主要氮?dú)怏w流量。45%6.65L的主要氮流量過程所需的氧氣量，結(jié)果是0.332升每分鐘，是需要全部的化學(xué)反響為氧化環(huán)境，氧流量。5。覺察載氣通過計(jì)算5%6.65L0.332載流過程所需量。5%是用在鼓泡裝200.332SLM3就能找到實(shí)際的比例。在最終的步驟中供給的信息，例如爐管中氣體流淌如下：主要氮=6.65SLM〔StandardLiterperMinute〕是表示每分鐘標(biāo)準(zhǔn)升=0.332SLM載體氮流=0.332SLMat20°C最終必需對(duì)載氣流量是海拔高度調(diào)整。海拔高程的影響飽和點(diǎn)。除非這個(gè)校正,載氣流量的差異將大到足以產(chǎn)生問題。這個(gè)過程可能導(dǎo)致的困難當(dāng)氣體流從一個(gè)網(wǎng)站到另一個(gè)位置,當(dāng)44供給了一個(gè)快個(gè)粗略的近似,lmm40.6英尺海拔高程的變化。度下的磷硅中的固溶度。在不同溫度下的磷硅中的固溶度:源流時(shí)間。這個(gè)一般信息可以為流程供給一個(gè)粗略的起點(diǎn)。電阻率范圍的重疊是由于不同的時(shí)間這個(gè)一般信息可以為流程供給一個(gè)粗略的起點(diǎn)。電阻率范圍的重疊是由于不同的時(shí)間源。在每一個(gè)時(shí)間范圍從5分鐘到50分鐘的時(shí)間源流量變化。使用此信息，曲線可以開發(fā)將更具體的掩蓋范圍。這一信息如圖5所示。在全部的例子中，將賜予源周期包括以下：采樣過程他只遵循流程作為例如供給單一挨次和過程開發(fā)旨在供給一個(gè)起點(diǎn)采樣過程他只遵循流程作為例如供給單一挨次和過程開發(fā)旨在供給一個(gè)起點(diǎn)對(duì)一般懸臂式晶片支持系統(tǒng)。其他類型系統(tǒng)應(yīng)在使用,它可能需要修改總氣體流淌為這種類型的系統(tǒng)。然而,源氣體流量的比率主要氮?dú)饬髁亢脱鯕饬髁勘匦璞３植蛔?。一些調(diào)整所需個(gè)例子,假設(shè)將如下:1、晶圓直徑125mm 150mm2、管直徑 190m 235mm3、1.829米管長(zhǎng)度4、3-5每平方目標(biāo)電阻率讀數(shù)5、20°C起泡溫度6、假設(shè)上升了一個(gè)海拔高度〔760mmHg〕利用文本中的信息，第一步是對(duì)管體積的測(cè)定。利用文本中的信息，第一步是對(duì)管體積的測(cè)定。1.829m190mm×管體積51.86升。利用510.4SLM們覺察5%的主要氮流量0.519SLM。這是過程正確的氧氣量。源氮流量，由于鼓泡裝置已經(jīng)轉(zhuǎn)變了，如圖已經(jīng)轉(zhuǎn)變了，如圖3所示的正確金額。同樣的規(guī)律用于較大的管。把信息以圖表形式的過程如下：幾種組合，會(huì)容許一個(gè)超過預(yù)期的電阻率。要記住的重要一點(diǎn)是這個(gè)過程的整個(gè)熱預(yù)算。有時(shí),它對(duì)在短時(shí)間源到達(dá)更高的溫度是程的微小之處。一個(gè)典型的過程序列條件12管規(guī)格190mm235mm晶圓尺寸125mm150mm基板硅硅電阻率3-5Ω/sq3-5Ω/sq氧氣0.519L/min0.519L/min氮載體0.519L/min0.519L/min爐溫度1025℃1025℃源的時(shí)間20min20min浸泡時(shí)間5min5min吹掃時(shí)間5min5minPS:PS:晶元〔，是生產(chǎn)集成電路所用的載體，多指單晶硅圓片。單晶硅圓片由一般硅砂拉制提煉，經(jīng)過溶解、提純、蒸餾一系列措施制成單晶硅棒，單晶硅棒經(jīng)過拋光、切片之后，就成為了晶元。步驟min溫度(℃)使用氣體通入15-25800或更少)N2加大15-40見圖表N2,O2穩(wěn)定5-25見圖表N2,O2源見圖表見圖表N2O2,N2清掃清掃5-25見圖表O2緩降40-125800或更少)N2停頓通入15-25800或更少)N2×留意:清洗周期可能在純氧的氣氛下運(yùn)行，會(huì)削減磷濃度在晶片外表上的沉積玻璃層。削減濃度會(huì)降低附著力差的問題,可以在熟料的光遮罩使用下有助于削減石英器皿的形成。實(shí)際的清洗周期可能與氧和氮的任意組合。氧氣量越大,對(duì)氮流,會(huì)導(dǎo)致外表氧化將不易吸取水分。同樣,這是個(gè)體的一局部設(shè)備相關(guān)的開發(fā)步驟。這里的信息是一般性的,假設(shè)之后會(huì)產(chǎn)生一個(gè)工作集的爐條件。這些條件可以提煉的過程工程師開發(fā)過程,,提出了將生產(chǎn)的起點(diǎn),而不是最終的工藝條件。特別指出：1．晶片安裝垂直于流淌的氣體?；顫姷姆较虻木瑧?yīng)當(dāng)面對(duì)的初始設(shè)置過程中源?？赡苻D(zhuǎn)變方向的來(lái)源特別指出：1．晶片安裝垂直于流淌的氣體。活潑的方向的晶片應(yīng)當(dāng)面對(duì)的初始設(shè)置過程中源。可能轉(zhuǎn)變方向的來(lái)源,看看這有助于均勻性。2。硅晶圓的負(fù)載大小為每個(gè)運(yùn)行必需一樣。仿制或非晶片過程必需放置在全部完全填滿船pre-sourced通過運(yùn)行一個(gè)或多個(gè)過程周期使用前產(chǎn)品晶片。未能執(zhí)行這個(gè)步驟可能導(dǎo)致可憐的均勻性3。晶片放置到爐必需這樣做,不會(huì)不均勻間隔的一個(gè)領(lǐng)域。這一步是很重要的獲得良好的電阻率把握在整個(gè)晶片。43/164.7毫米中心。晶片不能觸摸彼此。5。全部過程氣體必需低含水率。氣應(yīng)當(dāng)小于1.0ppm的含水量。不僅會(huì)污染的化學(xué)結(jié)果隨著時(shí)間的推移,但工藝參數(shù)的把握將不行推想。產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的過程,過程的含水率自然氣供給必需保持不變,和最低的金額。水分進(jìn)入自然氣供給的最大緣由是過程不適。是很重要的衡量全部的自然氣供給的水分含量在接近氣體進(jìn)入集中管的地方的使用,,隨著時(shí)間的推移,它永久不應(yīng)當(dāng)理所固然地認(rèn)為氣是免費(fèi)的從水分污染。6。全部的自然氣管道必需密封。之間的全部連接氣體的來(lái)源和最終使用點(diǎn)必需不漏。7。由于出口的反響氣體爐與水分的去除劑局部,通過削減使用的化學(xué)過程的流淌,或加熱的冷端管從最終一個(gè)加熱元件退出排氣。有特別的加熱塊,可以使用,將停頓酸的積存的管。這種材料是由主要是磷酸和少量鹽酸。這種材料應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)的酸處理技術(shù)處理。8。清洗全部的石英應(yīng)當(dāng)做定期消退磷的累積在墻上的管。這種積存不是純磷但如重?fù)诫s磷101101份高頻。這一步是做下罩與正確的安全裝置被磨損。清洗后,必需pre-sourced防止石英石英成為一個(gè)水槽為摻雜劑。未能執(zhí)行這一步將導(dǎo)致全都性問題后的第一個(gè)晶圓加工清洗周期。9/氧噴嘴形成的蒸汽爐,生活。這就增加了爐的實(shí)際產(chǎn)量。另一種方法是把爐放到備用使用純氧大氣代替通常的氮。這也將削減積聚在管摻雜劑。10。磷酰氯與水以猛烈的方式反響。應(yīng)當(dāng)避開接觸這種化學(xué)物質(zhì)和水。假設(shè)發(fā)生泄漏10。磷酰氯與水以猛烈的方式反響。應(yīng)當(dāng)避開接觸這種化學(xué)物質(zhì)和水。假設(shè)發(fā)生泄漏,應(yīng)與質(zhì)，但灰塵和鈉可能對(duì)大多數(shù)最晶圓廠〔來(lái)說(shuō)材料選擇。安全處理的材料取決于工廠的位置和個(gè)人安全部門和每個(gè)地區(qū)的環(huán)境法規(guī)。11。鼓泡裝置的安裝口最大流量大小不能超過確定限度。推舉的最大流量為500cc，鼓泡400SCCM1000cc1500cc〔承受高達(dá)2023SCCM的流淌。12。鼓泡裝置不能暴露在壓力大于15PSIG〔磅平方英寸，即表壓〕。13。削減損害小厚度的二氧化硅外表可能會(huì)越來(lái)越多的暴露硅外表?yè)诫s劑沉積之前。必需留意在這一層適當(dāng)厚度的測(cè)定。厚度不能掩蓋了摻雜劑。一般來(lái)說(shuō),100。還有待學(xué)習(xí)的信息,計(jì)算的深度集中材料。結(jié)深度(Xj)是溫度的函數(shù),材料電阻率和時(shí)間,晶圓開頭集中溫度。氮?dú)鈳霟崃坑?jì)算：氮?dú)獗葻崛荩篊p=1.038KJ/〔Kg·K〕Q=Cp·m·△t201