固态源扩散
这个工艺中,硅片被放置在装有固态源的舟中,当加热时固态源会释放 B2O3 或 P2O5.掺杂的氧化物凝结在硅片表面并生成硼化玻璃或磷化玻璃.杂质原子然后扩散进入硅表面。如果有要求,掺杂剂可以使用 Sb2O3 和 Zn3P2.
- 表面电阻: 1-100 Ω/□
- 批产能: 18英寸恒温区产能100片;34英寸恒温区产能200片
- 气体: NITROGEN, OXYGEN
- 均匀性指标: < 10%
The Sb2O3 固态源需要使用一个操作温度为 620 - 660 °C 的单独扩散炉,在上述温度时,Sb2O3 蒸汽压力足够提供运载气体进入固定硅片的扩散区。硅片内锑的浓度和已扩散的表面方块电阻取决于以下因素:
-
Sb2O3 蒸汽压力, 或 Sb2O3 源温
硅片或扩散温度
扩散时间
典型的锑扩散层具有方块电阻在 10到 60 Ω/□ 之间或表面浓度从5 × 1018 to 5 × 1019/cm3 特征。典型的 Sb2O3 扩散温度是在 1,230 °C 和 1,280 °C 之间,所以它要求使用上述指定的高温材料。工艺炉管的进气组件超过了扩散温区,并且它附着在扩散温区的加热炉体上延长穿过这个短的三个温度的炉系统。从固态源炉到扩散区,平稳的温度控制是不可缺少的,不能出现温度下降或 Sb2O3 的浓度不收控制的现. 34"/860 mm 长的扩散区和 6"/150 mm 固态源加热区的温度控制在 < 1 °C.
Sb2O3 材料被装在固态源炉的石英舟内,它从延长的扩散炉管的气体进口进行装载,使用一个锥形的石英法兰或球头来连接气体进气和工艺炉管。用于Sb2O3 扩散的工艺气体使用的是一种气体,可以是氮气或者氮气&氧气的混合气体或者干氩. 氩气工艺可以最低程度的减少 Sb2O3 氧化成 Sb2O4. Sb2O4 相较于 Sb2O3 具有较低的蒸汽压力和导致 Sb2O3 浓度的下降。多个硅片可以装载一个 Sb2O3 的固态源炉体。由于炉管尾气端的 Sb2O3 和 Sb2O4 会出现冷凝,所以会带来颗粒的问题。在尾端放置一个冷凝杯用来拾取Sb2O3 和 Sb2O4.
- 表面电阻: 5%
- 氧化厚度: 3%
- 结深: 5%