常见扩散方阻异常分析

快，片内均匀性较差； 排废过小：管内杂质源浓度相对偏高，P扩散过饱和，方阻偏低。

温度、时间
温度时间共同决定着结深，温度越高，扩散时间越长，反应更剧烈，硅片对P的
吸收加强，P往内部的推结也越深，方阻越低。
D为扩散系数，Do为本征扩散系数，Ko为波尔兹曼常数，T为绝对温度；Xj为结 深，A为常数。

温度偏低
炉门异常
第四步氧气 反应不适当
排废稍大
大氮偏小
温度偏低
第四步氧气 反应不适当
炉尾气密性 差
反应过饱和
反应不充分
反应过饱和
反应不充分
整体偏低
排废太小
温度偏高
换源后未 调整温度
扩散时间 过长
恒温槽温 度偏高
气体流量 偏差
工艺等待
取舟异常
小氮偏高
大氮？
PS：大氮对方阻的影响暂时不确定需实验来验证
单点偏低
炉口偏低
炉中、炉 尾偏低
炉口温度 偏高
大氮偏高
温度偏高
方阻不稳 定
扩散不均 匀
均值不均 匀
片内不均 匀
片间不均 匀
石英管破 裂
Si片被污 染
温度曲线 紊乱
排废不稳 定
气体流量 不稳定
排风偏大
气体流量 不稳定
排废不稳
气体流量 不稳定
石英管破 裂
温度梯度 紊乱
石英舟太 脏
未加挡板
END
THANKS
气体流量
大氮：整个扩散反应过程中的保护气体，它的变化将会导致炉管内温度以及气氛
场强发生变化。大氮流量偏小导致气氛压强偏小，源浓度从炉尾到炉口呈梯度降低，
炉尾到炉口方阻梯度升高；大氮偏高可能导致杂质源反应不充分，方阻偏高；同时
大氮偏高导致气氛压强偏大，源浓度从炉口到炉尾呈梯度升高，炉尾到炉口方阻梯 度降低。 小氮：小氮是携带杂质源的重要气体，它的变化将很大程度的影响扩散薄层电阻， 小氮偏高则杂质源的浓度相对偏高， P扩散过饱和，方阻偏低。 小氧：小氧在整个工艺过程中起到了一个辅助的作用，通过先生成SiO2可以促使 P的均匀分布减少由于扩散引起的缺陷，同样避免了直接扩散可能带来的死层现象。 小氧偏高将会产生厚厚的氧化层阻碍P的扩散，小氧偏低将会使杂质源的反应不充分， 且均匀性下降，两种情况均会导致方阻偏高。
超净扩散方阻异常分析
摘

要
方阻的影响因素 方阻偏高 方阻偏低 方阻不稳定
a.排废 b.温度、时间 c.气体流量

a.整组偏高 b.单点偏高

a.整组偏低 b.单点偏低

a.扩散不均匀 b.均值不均匀

排废
排废的变化对管内温度、气流、杂质源均有影响，但主要影响杂质源浓度。 排废过大：管内杂质源浓度降低，硅片P扩散不充分，方阻偏高，且气流速度加
整组偏高
排废过大
进气管脱落
扩散温度偏 低
第四步氧气 反应不适当
气体流量偏 差
源瓶泄露
恒温槽液位 低
灰区源少
恒温槽温度 较低
管内反应 的小氮偏 小
气体未能 通入炉管 内反应
杂质源未 能通入炉 管wk.baidu.com应
液位以上源 温度低影响 小氮携带
小氮携带 的源浓度 偏低
小氮偏小
大氮偏高
氧气偏差
单点偏高
炉口偏高
炉中、炉尾 偏高