[高等教育]ic工藝技術6-外延(文件)
【正文】 本 比 較01 02 03 04 05 06 04 5 6 7 8硅 片 直 徑美元g2 7810 7700 E2 單片外延爐的一些優(yōu)點 單片外延爐 與筒式外延爐的雜質上擴散狀況 P B As Sb E P SILO N 2 A M C 7 810 單片爐的外延均勻性 片與片的典型值 片與片間的最大值 爐與爐問的典型值 爐與爐間的最大值 T 厚度 177。 4% ρ 3 177。 5% ρ = 3 30 177。 8% 單片爐外延前后的顆粒數 外延前 個 / C M2 外延后 個 / C M2 外延工藝及設備的展望 ? 向超薄外延層發(fā)展：淺結薄外延，低溫低壓外延。 6% 177。 3% 177。 2% 177。 ， 6”片產能小 ,為了提高產能采用高的生長速率 5181。 雙反應室：提高爐子利用率，可以緊靠排放占地面積小，生產能力強 6” 500片 /日 最大優(yōu)點：自摻雜少、占地小、產能大 缺點：滑移線難避免、耗氣量大、背面粗糙 2)筒式中低頻加熱 LPE2061S ? 中低頻感應加熱、感應線圈采用專利的雙向加熱方式，使片子與基座的溫差更小 ? 雙反應室，加上使用 IGBT作為加熱發(fā)生器使二個反應室利用率更高，同時它比紅外燈管的壽命長，成本低 ? O型圈在鐘罩的下面可減少顆粒，提高表面質量 ? 基座和鐘罩經特殊設計利用率高，產能大、氣流模型好，基座鐘罩間的間距小，趕氣時間短 ? 自摻雜小過渡區(qū)窄、可做高阻厚外延 ? 缺點：易產生滑移淺，影響成品率，背面粗草 紅外加熱的筒式外延爐 AMC MTC ? 紅外燈加熱： T片 T基座 滑移線少 ,但自摻雜嚴重 ? 片子立放表面好 ? 生產量大，設備小 ? 只有單反應室所以利用率低 ? MTC公司在 AMC78XX的基礎上把爐體加大基座加大，溫度由 3段控制改成 8段控制使產能提高了的 50%均勻性由5%提高到 3% ? 該爐子特別適合于電路片的生產，由于不易產生滑移線所以成品率也相對較高，背面較好。 中低頻加熱 ：基座溫度高于硅片硅片和基座 溫差大25186。感應 加熱及大直徑硅片溫差 大，易產生滑移線。 SIO2 150 減少自摻雜的方法 ? 背封 ? 摻 sb的襯底比摻 As的自摻雜小 ? 不同外延爐自摻雜不同 ? 減壓外延 ? 采用大量的 H2趕氣，可減少自摻雜 ? 采用二步法外延 ? 常見缺陷有：層錯、位錯、滑移線、霧、小丘、桔皮狀、邊緣凸起、表面顆粒等 ? 造成原因： 表面有損傷層，易產生層錯 與 (111)取向偏離小于 ，易產生乳凸狀小丘 硅片受熱不均勻，易產生滑移線 外延系統(tǒng)漏氣易產生白霧 硅片表面不潔，或反應室臟易產生顆粒 1)層錯 ? 產生原因：襯底 表面有損傷，或 不干凈 ? 減少層錯的方法： 用 HCL腐蝕襯底 表面去除損傷層 及清潔硅片表面 表面顆粒 : 與外延系統(tǒng)及襯底的清潔度有關， 下圖是用表面沾污儀測試結果 表面呈乳凸狀小丘：產生原因與襯底取向有關，與(111)取向偏離小于 1186。 ：硅片的溫度高于基座，外延時硅片背面的硅和雜質原子在向基座轉移過程中跑出來形成自摻雜。 ? 溫度升高畸變減少 ? 降低外延壓力 (采用減壓外延 ) ? 降低生長速率 (減少氯含量 )
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