2018年10月11日
氧化膜厚度是再PDS®扩散过程需要监测的最重要的参数。 它决定了器件质量,均匀性和固态源的使用寿命。
固态源应用基本上是管理可用于扩散的氧化物(B2O3 或者 P2O5)的量。 无论固态源的组成如何,氧化物是硅表面上的反应的最终掺杂剂源,如下所示:
氧化物的产生要么是氧化(P型)要么是分解(N型)。
固态源氧化膜厚度的测量方法
在每个扩散过程中产生的氧化物(即掺杂剂)的量是至关重要的。 如果它们太少,则没有足够的掺杂剂来达到目标方阻。 如果它们太多,则在此过程中会产生太多缺陷,并可能缩短固态源的寿命。
氧化物的量由在扩散过程中沉积在硅片表面上的氧化膜的厚度来表征。 建议的厚度为300-1000Å,或30-100纳米,具体取决于不同的固态源产品。
第一种:氧化物厚度可以通过椭偏仪或测量薄膜测厚仪;
第二种:通过观察硅片上薄膜的颜色来估算薄膜厚度。
典型的颜色图表如下所示,大多数彩色图表是为SiO2薄膜开发的。SiO2,B2O3和P2O5的折射率存在差异。
但是,这并不会更改颜色和颜色的顺序。对于固态源这可能比精确测量更有用。对于300-1000Å的范围,图表中只有前几种颜色与固态源工艺实际相关。
由于氧化层是在深色硅片上,实际外观更像下面这张照片:
使用彩色图表的一个优点是可以直接观察膜厚度的分布。
固态源氧化膜厚度的影响因素