摻雜濃度及雜質類型對氧化速率的影響
發布時間:2017/5/11 22:44:21 訪問次數:4988
由于濕氧氧化速率上大于干氧氧化速率,因此,干氧中含少量的水汽都會使干氧氧化加速。 KSZ8721BL實際上,線性和拋物型氧化速率常數對存在于氧化劑中或者存在于硅襯底中的雜質、水汽、鈉、氯、氯化物等物質都是非常敏感的。
Ⅲ-Ⅴ族元素是工藝中常用的摻雜元素,當它們在襯底硅中的濃度相當高時,會影響氧化速率,其原因是氧化膜的結構與氧化膜中的雜質含量和雜質種類有關。硅在熱氧化過程中,由于雜質在s和Si()2中的溶解度不同,雜質在⒏/Si()2界面產生再分布。再分布的結果導致Sl/SiO2界面處雜質分布不連續,即雜質不是較多地進人⒏就是較多地進入⒏02,有關雜質再分布問題詳見4.4節。界面雜質的再分布會對氧化膜特性產生影響。對于分凝系數小于1的雜質(如硼),在氧氣中氧化時,雜質被分凝到s02中去,使⒏02網絡結構強度變弱,氧化劑在其中有較大的擴散系數,而且在Sio2網絡中的氧化劑濃度也提高了,囚此氧化速率提高。圖416所示是摻硼硅在濕氧氧化時的氧化層厚度與溫度、摻雜濃度的關系。
對于分凝系數大于1的磷,在分凝過程中,只有少量的磷摻入到生長的⒏02中,而大部分磷集中在s/sK)2界面處和靠近界面的硅中。因而使線性氧化速率常數變大,拋物型速率常數基本不受磷濃度的影響。因分凝進人sO2中的磷量很少,氧化劑在⒏C2中的擴散能力基本不受影響。對摻磷硅的濕氧氧化,僅在低溫時才看到有濃度的依賴關系,因為低溫下表面反應控制是主要的,而高溫時以擴散控制為主。
由于濕氧氧化速率上大于干氧氧化速率,因此,干氧中含少量的水汽都會使干氧氧化加速。 KSZ8721BL實際上,線性和拋物型氧化速率常數對存在于氧化劑中或者存在于硅襯底中的雜質、水汽、鈉、氯、氯化物等物質都是非常敏感的。
Ⅲ-Ⅴ族元素是工藝中常用的摻雜元素,當它們在襯底硅中的濃度相當高時,會影響氧化速率,其原因是氧化膜的結構與氧化膜中的雜質含量和雜質種類有關。硅在熱氧化過程中,由于雜質在s和Si()2中的溶解度不同,雜質在⒏/Si()2界面產生再分布。再分布的結果導致Sl/SiO2界面處雜質分布不連續,即雜質不是較多地進人⒏就是較多地進入⒏02,有關雜質再分布問題詳見4.4節。界面雜質的再分布會對氧化膜特性產生影響。對于分凝系數小于1的雜質(如硼),在氧氣中氧化時,雜質被分凝到s02中去,使⒏02網絡結構強度變弱,氧化劑在其中有較大的擴散系數,而且在Sio2網絡中的氧化劑濃度也提高了,囚此氧化速率提高。圖416所示是摻硼硅在濕氧氧化時的氧化層厚度與溫度、摻雜濃度的關系。
對于分凝系數大于1的磷,在分凝過程中,只有少量的磷摻入到生長的⒏02中,而大部分磷集中在s/sK)2界面處和靠近界面的硅中。因而使線性氧化速率常數變大,拋物型速率常數基本不受磷濃度的影響。因分凝進人sO2中的磷量很少,氧化劑在⒏C2中的擴散能力基本不受影響。對摻磷硅的濕氧氧化,僅在低溫時才看到有濃度的依賴關系,因為低溫下表面反應控制是主要的,而高溫時以擴散控制為主。