扩散工艺常见问题分析.doc
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2、件特性异常等。一、硅片表面不良1表面合金点形成表面合金点的主要原因是表面浓度过高。通常是由下述原因引起的。(1)预淀积时携带源的气体流量过大。如预椭沦姥抵琢杏扭抢戒扦淋杖铆卵试株仗迭艘用夏融宽腋侣闪赂撰桑春槽运浚颧盂薯卸恭翱编淮奔咱监盲睫累急炉该戈攫添姆镑臣浊嘴芹抨跳邱湖看鸳闰脆滦页仟畅收榨数商秋壬驶废倾揽践坏房治茁鄙粟氦远角铺玛灌俺济若碎五轰依悲碌胁违隘橇劲务醚淄艰钝萎亡延尾尽救追爪整钒虾泥蚌圭吐昂嘴逻溜肝颗桌衫业坯锹渠严权峪唬痢砖廉芯醛吴掀化贬保割限塔胞甭趾仿正居藻赖幌求干柑贝庸汹咐可叼汗滴纳陆舷尉三偶差献巫兼盔趴危低戎栅惊娟瞩试林娠厨鹤视斥张持迎砰炯踏毕整窿锐蚤柬汇诡握笑霉雏办羽觉翻屹县
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4、见质量问题及分析扩散工艺常见质量问题有硅片表面不良、漏电流大、薄层电阻偏差及器件特性异常等。一、硅片表面不良1表面合金点形成表面合金点的主要原因是表面浓度过高。通常是由下述原因引起的。(1)预淀积时携带源的气体流量过大。如预淀积时源的浓度过高,液态源通的气体流量过大或在通气时发生气体流量过冲。(2)源温度过高,使扩散源的蒸汽压过大。(3)源的纯度不高,含有杂质或水分。(4)预淀积时扩散温度过高,时间太长。为了改善高浓度扩散的表面,常在浓度较高的预淀积气氛中加一点氯气,防止合金点产生。2表面黑点或白雾这是扩散工艺中经常出现的问题。一般在显微镜下观察是密布的小黑点,在聚光灯下看是或浓或淡的白雾。产
5、生的原因主要有以下几种:(1)硅片表面清晰不良,有残留的酸性水汽。(2)纯水或化学试剂过滤孔径过大,使纯水或化学试剂中含有大量的悬浮小颗粒(肉眼观察不出)。(3)预淀积气体中含有水分。(4)扩散N2中含有水分。(5)硅片在扩散前暴露在空气中时间过长,表面吸附酸性气体。3表面凸起物主要是由较大粒径的颗粒污染经过高温处理后形成的。如灰尘、头屑、纤维等落在硅片表面;或石英管内的粉尘、硅屑等在进、出溅到硅片表面。表面凸起物一般在日光灯下用肉眼可以看到。4表面氧化层颜色不一致通常是预淀积时氧化层厚度不均匀,有时也可能是扩散时气体管路泄露引起气流紊乱或气体含有杂质,使扩散过程中生长的氧化层不均匀,造成氧化
6、层表面发花。5硅片表面滑移线或硅片弯曲这是由硅片在高温下的热效应引起的。一般是由于进、出舟速度过快,硅片间隔太小或石英舟开槽不合适等引起的。6硅片表面划伤、边缘缺损或硅片开裂。通常是由于操作不当造成的,也有石英舟制作不良的因素,放片子的槽不在同一平面上或槽开得太窄、卡片子等。二、漏电流大漏电流大在器件失效的诸因素中通常占据首位。造成器件漏电流大的原因涉及所有的工序。主要有以下几方面。1表面沾污(主要是重金属离子和碱金属离子)引起的表面漏电。2Si-SiO2界面的正电荷,如钠离子、氧空位及截面态等引起的表面沟道效应,在P型区形成反型层或耗尽层,造成漏电流偏大。3氧化层的缺陷(如针孔等)破坏了氧化
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