擴(kuò)散工序工藝培訓(xùn)課件

YDME擴(kuò)散工序工藝培訓(xùn)

-----清洗、氧化、擴(kuò)散、LPCVD、合金2009.12YDME擴(kuò)散工序工藝培訓(xùn)-----清洗、氧化、擴(kuò)散、LPC1擴(kuò)散工序工藝清洗氧化擴(kuò)散LPCVD合金擴(kuò)散工序工藝清洗2擴(kuò)散工序工藝培訓(xùn)課件3擴(kuò)散設(shè)備簡(jiǎn)介類別主要包括按工藝分類熱氧化一氧、注氧、電容氧化擴(kuò)散退火/磷、硼摻雜LPCVDPOLY、SiN、TEOS清洗進(jìn)爐前清洗、漂洗合金合金按設(shè)備分類臥式爐ABCF1#2#3#4#5#6#7#清洗機(jī)FSI-1、FSI-3、FSI-4擴(kuò)散設(shè)備簡(jiǎn)介類別主要包括熱氧化一氧、注氧、電容氧化擴(kuò)散退火/4擴(kuò)散設(shè)備簡(jiǎn)介爐管：負(fù)責(zé)高溫作業(yè)，可分為以下幾個(gè)部分：組成部分功能控制柜→對(duì)設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行統(tǒng)一控制；裝舟臺(tái)：→圓片放置的區(qū)域，由控制柜控制運(yùn)行爐體：→對(duì)圓片進(jìn)行高溫作業(yè)的區(qū)域，由控制柜控制升降溫源柜：→供應(yīng)源、氣的區(qū)域，由控制柜控制氣體閥門(mén)的開(kāi)關(guān)。FSI：負(fù)責(zé)爐前清洗。擴(kuò)散設(shè)備簡(jiǎn)介爐管：負(fù)責(zé)高溫作業(yè)，可分為以下幾個(gè)部分：5清洗硅片表面污染來(lái)源化學(xué)清洗的去污原理硅片的清洗本公司清洗的具體方法清洗硅片表面污染來(lái)源6清洗1、硅片表面污染來(lái)源有機(jī)物沾污：包括切、磨、拋工藝中的潤(rùn)滑油脂；石蠟、松香等粘合劑；手指分泌的油脂及光刻膠、有機(jī)溶劑的殘留物等。金屬離子、氧化物及其他無(wú)機(jī)物質(zhì)：包括腐蝕液中重金屬雜質(zhì)離子的殘留；各種磨料中的氧化物或金屬離子；使用的容器、鑷子、水中的金屬離子沾污；各種氣體、人體汗液等引入的雜質(zhì)離子。其他可溶性雜質(zhì)清洗1、硅片表面污染來(lái)源7清洗2、化學(xué)清洗的去污原理有機(jī)溶劑的去污作用：硅片上的有機(jī)雜質(zhì)通常使用甲苯、丙酮、乙醇去除。無(wú)機(jī)酸在清洗中的作用：a、鹽酸利用其強(qiáng)酸性的特點(diǎn)來(lái)溶解過(guò)表面的雜質(zhì)b、硫酸利用其強(qiáng)酸性、氧化性來(lái)解脫吸附在硅片表面的金屬和有機(jī)物c、硝酸利用其強(qiáng)酸性和強(qiáng)氧化性將吸附在硅片表面的雜質(zhì)除去d、氫氟酸利用其能腐蝕二氧化硅的特點(diǎn)來(lái)腐蝕石英及硅片的表面清洗2、化學(xué)清洗的去污原理8清洗3、硅片的清洗Ⅰ號(hào)液是堿性的過(guò)氧化氫溶液，由高純水、過(guò)氧化氫（30%）、濃氨水（27%）組成，配比5：1：1~5：2：1作用：利用氨水的堿性除去能溶于堿的雜質(zhì)，利用過(guò)氧化氫將金屬氧化物溶于水清洗3、硅片的清洗9清洗Ⅱ號(hào)液是酸性的過(guò)氧化氫溶液，由高純水、過(guò)氧化氫（30%）、濃鹽酸（30%）組成，其配比是6：1：1~8：2：1作用：利用強(qiáng)酸性將金屬氧化物、氫氧化物、碳酸鹽變?yōu)榻饘俾然锴逑储蛱?hào)液是酸性的過(guò)氧化氫溶液，由高純水、過(guò)氧化氫（30%10清洗Ⅲ號(hào)液是濃硫酸和雙氧水=5：1的混合溶液作用：利用強(qiáng)酸性和強(qiáng)氧化性去除硅片表面的有機(jī)沾污和金屬離子Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號(hào)液體在一定程度上都能起到清洗硅片的作用，但綜合考慮到節(jié)能降耗、減排增效，我們公司采用H2SO4+H2O2的清洗方案。清洗Ⅲ號(hào)液是濃硫酸和雙氧水=5：1的混合溶液11清洗本公司清洗的具體方法1、氧化擴(kuò)散前的清洗用FSI，使用的化學(xué)清洗試劑是Ⅲ號(hào)液2、合金、退火前的清洗使用DIWATER3、BSGPSG的漂洗使用HF（具體設(shè)備看下圖）清洗本公司清洗的具體方法12FSIFSI13硅片清洗機(jī)硅片清洗機(jī)14氧化熱氧化法概念熱氧化法是在高溫下（900℃-1200℃）使硅片表面形成二氧化硅膜的方法。熱氧化目的熱氧化的目的是在硅片上制作出一定質(zhì)量要求的二氧化硅膜，對(duì)硅片或器件起保護(hù)、鈍化、絕緣、緩沖介質(zhì)等作用。硅片氧化前的清洗、熱氧化的環(huán)境及過(guò)程是制備高質(zhì)量二氧化硅膜的重要環(huán)節(jié)。氧化熱氧化法概念15氧化一、氧化層作用用于雜質(zhì)選擇擴(kuò)散的掩蔽膜緩沖介質(zhì)層電容的介質(zhì)材料集成電路的隔離介質(zhì)MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的絕緣柵材料氧化一、氧化層作用16氧化1、用于雜質(zhì)選擇擴(kuò)散的掩蔽膜常用雜質(zhì)(硼,磷,砷等)在氧化層中的擴(kuò)散系數(shù)遠(yuǎn)小于在硅中的擴(kuò)散系數(shù)，因此氧化層具有阻擋雜質(zhì)向半導(dǎo)體中擴(kuò)散的能力。利用這一性質(zhì)，在硅上的二氧化硅層上刻出選擇擴(kuò)散窗口，則在窗口區(qū)就可以向硅中擴(kuò)散雜質(zhì)，其它區(qū)域被二氧化硅屏蔽，沒(méi)有雜質(zhì)進(jìn)入，實(shí)現(xiàn)對(duì)硅的選擇性擴(kuò)散。氧化1、用于雜質(zhì)選擇擴(kuò)散的掩蔽膜17氧化圖中藍(lán)色線條區(qū)域?yàn)檠趸瘜幽iO2N-WELLP-WLLS(P+)氧化圖中藍(lán)色線條區(qū)域?yàn)檠趸瘜幽iO2N-WELLP-WLL18氧化1960年二氧化硅就已被用作晶體管選擇擴(kuò)散的掩蔽膜，從而導(dǎo)致了硅平面工藝的誕生，開(kāi)創(chuàng)了半導(dǎo)體制造技術(shù)的新階段。同時(shí)二氧化硅也可在注入工藝中，作為選擇注入的掩蔽膜。作為掩蔽膜時(shí)，一定要保證足夠厚的厚度，雜質(zhì)在二氧化硅中的擴(kuò)散或穿透深度必須要小于二氧化硅的厚度，并有一定的余量，以防止可能出現(xiàn)的工藝波動(dòng)影響掩蔽效果。氧化1960年二氧化硅就已被用作晶體管選擇擴(kuò)散的掩蔽膜，從而19氧化2、氧化層用于緩沖介質(zhì)層硅與氮化硅的應(yīng)力較大，因此在兩層之間生長(zhǎng)一層氧化層，以緩沖兩者之間的應(yīng)力可作為注入緩沖介質(zhì)，以減少注入對(duì)器件表面的損傷氧化2、氧化層用于緩沖介質(zhì)層20氧化圖中在氮化硅與硅之間生長(zhǎng)SiO2減小兩者之間的應(yīng)力Si(P)P-WellN-WellSiO2Si3N4氧化圖中在氮化硅與硅之間生長(zhǎng)SiO2減小兩者之間的應(yīng)力Si21氧化3、電容的介質(zhì)材料電容的計(jì)算公式：C=

0*

r*S/d

0：真空介質(zhì)常數(shù)

r：相對(duì)介電常數(shù)S：電容區(qū)面積D：介質(zhì)層厚度氧化3、電容的介質(zhì)材料22氧化二氧化硅的相對(duì)介電常數(shù)為3-4。二氧化硅的耐擊穿能力強(qiáng)，溫度系數(shù)小，是制作電容介質(zhì)的常用材料。在電容的制作過(guò)程中，電容的面積和光刻、腐蝕有較大的關(guān)系，而厚度則由二氧化硅的厚度決定。氧化二氧化硅的相對(duì)介電常數(shù)為3-4。二氧化硅的耐擊穿能力強(qiáng)，23氧化4、集成電路的隔離介質(zhì)二氧化硅的隔離效果比PN結(jié)的隔離效果好，漏電流小，耐擊穿能力強(qiáng)，隔離區(qū)和襯底之間的寄生電容小，不受外界偏壓的影響，使器件有較高的開(kāi)關(guān)速度。如工藝中常用的場(chǎng)氧化就是生長(zhǎng)較厚的二氧化硅膜，達(dá)到器件隔離的目的。氧化4、集成電路的隔離介質(zhì)24氧化圖中藍(lán)色線條區(qū)域?yàn)檠趸瘜幽-WellSiO2Si(P)P-WellSi3N4氧化圖中藍(lán)色線條區(qū)域?yàn)檠趸瘜幽-WellSiO2Si(P)25氧化5、MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的絕緣柵材料二氧化硅的厚度和質(zhì)量直接決定著MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的多個(gè)電參數(shù)，因此在柵氧化的工藝控制中，要求特別嚴(yán)格。N-WellSi(P)P-WellSiO2PolyGate-oxide氧化5、MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的絕緣柵材料N-WellSi(P26氧化二、生長(zhǎng)氧化層的方法干氧氧化水汽氧化濕氧氧化摻氯氧化氧化二、生長(zhǎng)氧化層的方法27氧化1、干氧氧化干氧氧化化學(xué)反應(yīng)式：Si+O2==SiO2氧分子以擴(kuò)散的方式通過(guò)氧化層到達(dá)二氧化硅-硅表面，與硅發(fā)生反應(yīng)，生成一定厚度的二氧化硅層。優(yōu)點(diǎn)：SiO2結(jié)構(gòu)致密，均勻性、重復(fù)性好，掩蔽能力強(qiáng)，對(duì)光刻膠的粘附性較好；缺點(diǎn)：生長(zhǎng)速率較慢氧化1、干氧氧化28氧化2、水汽氧化水汽氧化化學(xué)反應(yīng)式：2H2O+Si==SiO2+2H2缺點(diǎn)：水汽氧化生長(zhǎng)速率快，但結(jié)構(gòu)疏松，掩蔽能力差，有較多缺陷。對(duì)光刻膠的粘附性較差。氧化2、水汽氧化29氧化3、濕氧氧化濕氧氧化反應(yīng)氣體中包括O2和H2O，實(shí)際上是兩種氧化的結(jié)合使用。濕氧氧化化學(xué)反應(yīng)式：H2+O2==H2OH2O+Si==SiO2+2H2Si+O2==SiO2氧化3、濕氧氧化30氧化濕氧氧化的生長(zhǎng)速率介于干氧氧化和水汽氧化之間；在今天的工藝中H2O的形成通常是由H2和O2的反應(yīng)得到；因此通過(guò)H2和O2的流量比例來(lái)調(diào)節(jié)O2和H2O的分壓比例，從而調(diào)節(jié)氧化速率，但為了安全，H2/O2比例不可超過(guò)1.88。濕氧氧化的氧化層對(duì)雜質(zhì)掩蔽能力以及均勻性均能滿足工藝要求，并且氧化速率比干氧氧化有明顯提高，因此在厚層氧化中得到了較為廣泛的應(yīng)用。氧化濕氧氧化的生長(zhǎng)速率介于干氧氧化和水汽氧化之間；在今天的31氧化4、摻氯氧化氧化氣體中摻入HCL或TCA（三氯乙烷）后，氧化速率及氧化層質(zhì)量都有提高。人們從兩個(gè)方面來(lái)解釋速率變化的原因，其一：摻氯氧化時(shí)反應(yīng)產(chǎn)物有H2O，加速氧化；其二：氯積累在Si-SiO2界面附近，氯與硅反應(yīng)生成氯硅化物，氯硅化物穩(wěn)定性差，在有氧的情況下易轉(zhuǎn)變成SiO2，因此，氯起了氧與硅反應(yīng)的催化劑的作用。并且氧化層的質(zhì)量也大有改善，同時(shí)能消除鈉離子的沾污，提高器件的電性能和可靠性。熱氧化過(guò)程中摻入氯會(huì)使氧化層中含有一定量的氯原子，從而可以減少鈉離子沾污，鈍化SiO2中鈉離子的活性，抑制或消除熱氧化缺陷，改善擊穿特性，提高半導(dǎo)體器件的可靠性和穩(wěn)定性。氧化4、摻氯氧化32氧化我們公司采用的氧化方法干氧+濕氧+干氧采取此氧化工藝的原因：a、加快氧化速率b、保證了氧化層的膜質(zhì)c、減少鈉離子沾污d、消除熱氧化缺陷，改善擊穿特性，提高半導(dǎo)體器件的可靠性和穩(wěn)定性。氧化我們公司采用的氧化方法33氧化三、影響氧化速率的因素氧化溫度的影響溫度越高、氧化速率越快。硅片晶向的影響線性速率常數(shù)與晶向有較大的關(guān)系，各種晶向的圓片其氧化速率為：(110)>POLY>(111)>(100)氧化三、影響氧化速率的因素34氧化四、常見(jiàn)問(wèn)題及處理膜厚異常膜厚正常，但片內(nèi)的均勻性很差氧化四、常見(jiàn)問(wèn)題及處理35氧化1、膜厚異常對(duì)策：首先，檢查測(cè)量結(jié)果是否準(zhǔn)確、儀器工作狀態(tài)是否正常，然后a、檢查氣體流量、工藝溫度是否正常b、檢查爐管的氣體接口是否正常c、如使用控制片，檢查控制片是否用對(duì)d、和動(dòng)力部門(mén)確認(rèn)，工藝時(shí)氣體供應(yīng)有無(wú)出現(xiàn)異常e、對(duì)于外點(diǎn)火的爐管，請(qǐng)檢查點(diǎn)火裝置的各處連接正常，然后進(jìn)行點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)。氧化1、膜厚異常36氧化2、圓片部分測(cè)試點(diǎn)膜厚正常，但整體均勻性差對(duì)策：1、如使用控制片，檢查控制片；2、檢查排風(fēng)正常3、檢查爐門(mén)正常氧化2、圓片部分測(cè)試點(diǎn)膜厚正常，但整體均勻性差37擴(kuò)散概述：擴(kuò)散技術(shù)目的在于控制半導(dǎo)體中特定區(qū)域內(nèi)雜質(zhì)的類型、濃度、深度和PN結(jié)。在集成電路發(fā)展初期是半導(dǎo)體器件生產(chǎn)的主要技術(shù)之一。擴(kuò)散概述：38擴(kuò)散雜質(zhì)擴(kuò)散機(jī)構(gòu)擴(kuò)散方程擴(kuò)散工藝擴(kuò)散工藝的發(fā)展擴(kuò)散雜質(zhì)擴(kuò)散機(jī)構(gòu)39擴(kuò)散一、雜質(zhì)擴(kuò)散機(jī)構(gòu)1、替位式擴(kuò)散機(jī)構(gòu)這種雜質(zhì)原子或離子大小與Si原子大小差別不大，它沿著硅晶體內(nèi)晶格空位跳躍前進(jìn)擴(kuò)散，雜質(zhì)原子擴(kuò)散時(shí)占據(jù)晶格格點(diǎn)的正常位置，不改變?cè)瓉?lái)硅材料的晶體結(jié)構(gòu)。硼、磷、砷等是此種方式。擴(kuò)散一、雜質(zhì)擴(kuò)散機(jī)構(gòu)40擴(kuò)散雜質(zhì)的替位式擴(kuò)散雜質(zhì)原子Si原子晶格空位擴(kuò)散雜質(zhì)的替位式擴(kuò)散雜質(zhì)原子Si原子晶格空位41擴(kuò)散2、填隙式擴(kuò)散機(jī)構(gòu)這種雜質(zhì)原子大小與Si原子大小差別較大，雜質(zhì)原子進(jìn)入硅晶體后，不占據(jù)晶格格點(diǎn)的正常位置，而是從一個(gè)硅原子間隙到另一個(gè)硅原子間隙逐次跳躍前進(jìn)。鎳、鐵等重金屬元素等是此種方式。擴(kuò)散2、填隙式擴(kuò)散機(jī)構(gòu)42擴(kuò)散雜質(zhì)的填隙式擴(kuò)散Si原子雜質(zhì)原子擴(kuò)散雜質(zhì)的填隙式擴(kuò)散Si原子雜質(zhì)原子43擴(kuò)散二、擴(kuò)散方程

N/

t=D*2N/

x2N=N（x，t）雜質(zhì)的濃度分布函數(shù)，單位是cm-3D：擴(kuò)散系數(shù)，單位是cm2/s擴(kuò)散二、擴(kuò)散方程44擴(kuò)散1、恒定表面濃度擴(kuò)散整個(gè)擴(kuò)散過(guò)程中，硅片表面濃度NS保持不變N（x，t）=NSerfc（x/（2*（Dt）1/2））式中erfc稱作余誤差函數(shù)，因此恒定表面濃度擴(kuò)散分布符合余誤差分布。擴(kuò)散1、恒定表面濃度擴(kuò)散45擴(kuò)散2、限定源擴(kuò)散雜質(zhì)源限定在硅片表面薄的一層，雜質(zhì)總量Q是常數(shù)。N（x，t）=（Q/（

Dt）1/2）*exp（-X2/4Dt）exp（-X2/4Dt）是高斯函數(shù)，因此限定源擴(kuò)散時(shí)的雜質(zhì)分布是高斯函數(shù)分布。由以上的求解公式，可以看出擴(kuò)散系數(shù)D以及表面濃度對(duì)恒定表面擴(kuò)散的影響相當(dāng)大擴(kuò)散2、限定源擴(kuò)散46擴(kuò)散3、擴(kuò)散系數(shù)擴(kuò)散系數(shù)是描述雜質(zhì)在硅中擴(kuò)散快慢的一個(gè)參數(shù)，用字母D表示。D大，擴(kuò)散速率快。D與擴(kuò)散溫度T、雜質(zhì)濃度N、襯底濃度NB、擴(kuò)散氣氛、襯底晶向、缺陷等因素有關(guān)。D=D0exp（-E/kT）T：絕對(duì)溫度；K：波爾茲曼常數(shù)E：擴(kuò)散激活能D0：頻率因子擴(kuò)散3、擴(kuò)散系數(shù)47擴(kuò)散4、雜質(zhì)在硅中的固溶度雜質(zhì)擴(kuò)散進(jìn)入硅中后，與硅形成固溶體。在一定的溫度下，雜質(zhì)在硅中有一個(gè)最大的溶解度，其對(duì)應(yīng)的雜質(zhì)濃度，稱該溫度下雜質(zhì)在硅中的固溶度。固溶度在一定程度上決定了硅片的表面濃度。擴(kuò)散4、雜質(zhì)在硅中的固溶度48擴(kuò)散三、擴(kuò)散工藝磷予擴(kuò)散原理影響因素如何控制磷擴(kuò)散工藝常見(jiàn)問(wèn)題的處理硼予擴(kuò)散原理影響因素如何控制磷擴(kuò)散工藝常見(jiàn)問(wèn)題的處理擴(kuò)散三、擴(kuò)散工藝49擴(kuò)散1、磷予擴(kuò)1.1磷予擴(kuò)工藝原理我們公司采用的是三氯氧磷液態(tài)源乳擴(kuò)散的方式進(jìn)行磷擴(kuò)散。原理：POCL3分解成P2O52P2O5+5Si===5SiO2+4P擴(kuò)散1、磷予擴(kuò)50擴(kuò)散1.2影響磷擴(kuò)散的因素a爐管溫度和源溫爐管溫度會(huì)影響雜質(zhì)在硅中的固溶度，從而影響摻雜電阻；POCL3是揮發(fā)性較強(qiáng)的物質(zhì)，溫度的大小會(huì)影響源氣的揮發(fā)量，使源氣蒸氣壓發(fā)生變化，從而影響摻雜雜質(zhì)總量,因此必須保證溫度穩(wěn)定。擴(kuò)散1.2影響磷擴(kuò)散的因素51擴(kuò)散b程序的編制磷源流量設(shè)置的大小決定了淀積時(shí)間的長(zhǎng)短，使推結(jié)的時(shí)間變化，從而影響了表面濃度和電阻。c時(shí)間一般不易偏差，取決于時(shí)鐘的精確度擴(kuò)散b程序的編制52擴(kuò)散d排風(fēng)不暢，會(huì)使摻雜氣體不能及時(shí)排出，集中在爐管之內(nèi)，使摻雜電阻難于控制。1.3磷擴(kuò)散工藝控制a、拉恒溫區(qū)控制溫度b、電阻均勻性電阻均勻性可以反應(yīng)出溫度或氣體的變化以及時(shí)發(fā)現(xiàn)工藝和設(shè)備發(fā)生的問(wèn)題，在進(jìn)行換源、換爐管等備件的更換時(shí)，需及時(shí)進(jìn)行該QC的驗(yàn)證工作，以確定爐管正常。c、清洗爐管頻次為1次/2月擴(kuò)散d排風(fēng)不暢，會(huì)使摻雜氣體不能及時(shí)排出，集中在爐管之內(nèi)，53擴(kuò)散1.4常見(jiàn)問(wèn)題的處理程序中斷對(duì)策：檢查爐管的作業(yè)記錄，找出中斷的真正原因；根據(jù)作業(yè)記錄中剩余時(shí)間的多少確定返工時(shí)間；必須減去升降溫的時(shí)間補(bǔ)償。擴(kuò)散1.4常見(jiàn)問(wèn)題的處理54擴(kuò)散磷摻雜后，電阻均勻性變差對(duì)策1．檢查排風(fēng)有無(wú)變化2．檢查爐管的溫度有無(wú)大的偏差3．檢查源溫有無(wú)大的波動(dòng)4．檢查MFC的流量有無(wú)波動(dòng)擴(kuò)散磷摻雜后，電阻均勻性變差55擴(kuò)散2、硼予擴(kuò)2.1硼予擴(kuò)原理我們公司采用B30乳膠源在硅片表面勻一層硼雜質(zhì)膜，然后在擴(kuò)散爐中進(jìn)行雜質(zhì)的再分布。擴(kuò)散2、硼予擴(kuò)56擴(kuò)散2.2影響硼擴(kuò)散的因素a爐管溫度爐管溫度會(huì)影響硼雜質(zhì)膜在硅中的雜質(zhì)再分布，從而影響摻雜電阻；擴(kuò)散2.2影響硼擴(kuò)散的因素57擴(kuò)散b程序的編制氣體流量設(shè)置的大小影響到雜質(zhì)再分布的速度，使推結(jié)的時(shí)間變化，從而影響了表面濃度和電阻。c時(shí)間一般不易偏差，取決于時(shí)鐘的精確度擴(kuò)散b程序的編制58擴(kuò)散d排風(fēng)不暢，會(huì)使氣體不能及時(shí)排出，集中在爐管之內(nèi)，使摻雜電阻難于控制。2.3硼擴(kuò)散工藝控制a、拉恒溫區(qū)控制溫度b、電阻均勻性電阻均勻性可以反應(yīng)出溫度或氣體的變化以及時(shí)發(fā)現(xiàn)工藝和設(shè)備發(fā)生的問(wèn)題，在進(jìn)行爐管等備件的更換時(shí)，需及時(shí)進(jìn)行該QC的驗(yàn)證工作，以確定爐管正常。c、清洗爐管擴(kuò)散d排風(fēng)不暢，會(huì)使氣體不能及時(shí)排出，集中在爐管之內(nèi)，使摻59擴(kuò)散2.4常見(jiàn)問(wèn)題的處理程序中斷對(duì)策：檢查爐管的作業(yè)記錄，找出中斷的真正原因；根據(jù)作業(yè)記錄中剩余時(shí)間的多少確定返工時(shí)間；必須減去升降溫的時(shí)間補(bǔ)償。擴(kuò)散2.4常見(jiàn)問(wèn)題的處理60擴(kuò)散硼摻雜后，電阻均勻性變差對(duì)策1．檢查排風(fēng)有無(wú)變化2．檢查爐管的溫度有無(wú)大的偏差3．檢查硼乳膠源膠膜有無(wú)異常4．檢查MFC的流量有無(wú)波動(dòng)擴(kuò)散硼摻雜后，電阻均勻性變差61擴(kuò)散四、擴(kuò)散工藝的發(fā)展快速氣相摻雜（RVD：RapidVapor-phaseDoping），一種摻雜劑從氣相直接向硅中擴(kuò)散并形成超淺結(jié)的快速摻雜工藝。氣體浸沒(méi)激光摻雜（GILD：GasImmersionLaserDoping）,用準(zhǔn)分子激光器產(chǎn)生高能力密度的短脈沖激光，照射處于氣態(tài)源中的硅表面，達(dá)到一個(gè)摻雜的效果。擴(kuò)散四、擴(kuò)散工藝的發(fā)展62LPCVDLPCVD概述LPCVD設(shè)備、工藝特點(diǎn)LPCVD多晶硅LPCVD氮化硅影響LPCVD工藝的主要參數(shù)

LPCVDLPCVD概述63LPCVD一、LPCVD概述LPCVD化學(xué)氣相淀積----在低壓下，通過(guò)氣體混合的化學(xué)反應(yīng)在硅片表面淀積一層固體膜的工藝。LPCVD基本方面包括：LPCVD一、LPCVD概述64LPCVDa、產(chǎn)生化學(xué)變化b、膜中所有的材料都源于外部的源c、化學(xué)氣相淀積工藝中的反應(yīng)物必須以氣相形式參加反應(yīng)LPCVDa、產(chǎn)生化學(xué)變化65LPCVD二、LPCVD設(shè)備、工藝特點(diǎn)1、工藝特點(diǎn)a、成膜均一性(Uniformity)、重復(fù)性好(Repeatbility)b、LP方法淀積溫度高、淀積速率低，反應(yīng)容易控制，但受溫度波動(dòng)影響大。LPCVD二、LPCVD設(shè)備、工藝特點(diǎn)66LPCVD2、設(shè)備特點(diǎn)LPCVD大多采用爐芯管+石英舟的“熱壁”設(shè)備進(jìn)行成膜，加熱器保持加熱，石英舟裝載制品由BOAT運(yùn)送到爐芯管中。由真空設(shè)備將爐芯管抽到反應(yīng)氣體壓力，此時(shí)導(dǎo)入工藝氣體進(jìn)行淀積成膜LPCVD2、設(shè)備特點(diǎn)67LPCVDa、裝片量大，產(chǎn)量高。b、化學(xué)氣相反應(yīng)需要采用控溫精度極高的電阻加熱爐。c、對(duì)真空設(shè)備尤其是泵的能力及真空系統(tǒng)的密封情況要求較高。d、成膜時(shí)，反應(yīng)腔壁同時(shí)淀積成膜，腔壁淀積物剝落會(huì)造成制品污染；LPCVDa、裝片量大，產(chǎn)量高。68LPCVDLPCVD橫型設(shè)備PUMP排氣GASLPCVDLPCVD橫型設(shè)備PUMP排氣GAS69LPCVDLPCVD縱型設(shè)備MFCPump排氣閥們LPCVDLPCVD縱型設(shè)備MFCPump排氣閥們70LPCVD三、LPCVD多晶硅化學(xué)反應(yīng)式：SiH4 Si+2H2溫度：620~650壓力：0.35Torr：多晶硅用途：柵電極、配線、電阻、電容極板。該膜性質(zhì)：柱狀結(jié)晶、表面凹凸不平。CVD成長(zhǎng)后的多晶硅電阻率很高，多晶長(zhǎng)成后必須經(jīng)過(guò)離子注入或磷擴(kuò)散等摻雜工藝后才能導(dǎo)電，起到電極、配線、電阻等功能。LPCVD三、LPCVD多晶硅71LPCVD我們公司LPCVD多晶硅淀積速率在85-100A/min；當(dāng)多晶硅在石英管壁淀積30微米時(shí)，要及時(shí)清洗爐管，避免發(fā)生因多晶應(yīng)力引起的爐管崩裂。LPCVD我們公司LPCVD多晶硅淀積速率在72LPCVD四、LPCVD氮化硅Si3N4通常被用做硅片最終的鈍化保護(hù)層，因?yàn)樗芎芎玫囊恢码s質(zhì)和潮氣的擴(kuò)散。用L