摻雜濃度及雜質類型對氧化速率的影響
發(fā)布時間:2017/5/11 22:44:21 訪問次數(shù):5036
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(shù)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(xù),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(jié)。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(shù)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(wǎng)絡結構強度變弱,氧化劑在其中有較大的擴散系數(shù),而且在Sio2網(wǎng)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(shù)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(shù)變大,拋物型速率常數(shù)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(shù)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(xù),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(jié)。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(shù)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(wǎng)絡結構強度變弱,氧化劑在其中有較大的擴散系數(shù),而且在Sio2網(wǎng)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(shù)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(shù)變大,拋物型速率常數(shù)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。