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三氯氧磷作为N型硅掺杂剂的工艺

描述

氧氯化磷（POCl3）是一种用于n型区到硅衬底上扩散液磷源。掺杂浓度可以控制以提供接

近使用双极器件或轻掺杂区的固溶度水平MOS器件。掺杂材料可以用来形成双极器件的发

射区，源/漏和掺杂的多晶硅MOS器件结构中的应用。

氧氯化磷（POCl3）氧化在正常工艺温度与氧形成P205。这种材料是由硅暴露在晶片

表面形成元素反应降低磷和硅。在这一点上的磷扩散到硅的速度通过对加热炉温度的确定。

扩散深度或结深，（XJ），发现用在炉内温度的材料的扩散系数。对氧化的化学反应POCl3

如下：

过程性能

掺杂进入扩散管必须加以控制，使电阻率量，保持过程的一致性和可重复性。这种控制是

通过喷水保持化学和载气流量的精确控制恒定的温度来实现的。图1为材料的蒸气压曲线。

最常使用的鼓泡装置温度是20°C。要保持鼓泡装置温度至少5°C降低温度比周围围绕连

接鼓泡装置对炉管温度。这可以防止形成冷凝水从喷水导致扩散管的线。这也是确保选择的

化学温度会使气体控制器的操作单元的校准范围内重要。这是重要的当用热质量流量气体控

制器。

载气的选择

最常见的载气，是用在工业氮气。氩还可以用于如果需要使用真正的惰性气体作为载气的化

学。在任何情况下都应该氧气作为载气的化学。这是一个非常不安全的做法在过去是常见的

行业内。这样的做法会引起鼓泡器和化学遏制损失的失败。惰性载气的选择是明智的安全运

行。拿起材料率是独立的载气。

化学质量流量

图2是在不同载气流速和起泡温度POCl3摄取速度。这些值是用以下公式计算：

=POCl3摄取率克/每分钟

O(M,•)POCl3

Pvap=POCl3在鼓泡时温度下的压强

PB=鼓泡装置所在的大气压强

MW=相对分子质量（MPOCL3=153.33g/mol）

QC2=载流速度SCCM（

标准毫升/分钟）

设置过程

在设置POCl3过程的第一步是找到该管的实际容积。这是通过使用下面的公式做了：

V在升管总体积

R扩散管半径

L在扩散管的长度

使用例子中215.9cm管直径和长度在14厘米的管，将用于在沉积过程中，以下步骤应该被

用来决定该三维气体流动的范围。

1、发现体积管的使用上面列出的方程。半径为7.0cm和长度215.9cm因此体积（3.1416x49

x1000=215.9）为33.24L。这是管将用于沉积的POCl3总体积。

2、决定速率的气体将所需的过程。气体的交换率应在3~7分钟。这将对晶片表面提供足够

的新的原料来源。汇率也将被用于沉积源流动时间。这个信息被发现在图4的讨论后。调整

汇率可能会在稍后的讨论。作为一个实际的例子，大多数炉设置UPS为5分钟是最好的。

在本例中5分钟将使用。

3、现在把该管的体积通过汇率和找到答案。使用步骤1中的体积为例，答案是33.24除以5

等于6.65升每分钟的主要氮气体流量。

4、发现通过计算5%的6.65L的主要氮流量过程所需的氧气量，结果是0.332升每分钟，是

需要所有的化学反应为氧化环境，氧流量。

5。发现载气通过计算5%的6.65L的主要氮流量或0.332载流过程所需量。5%是用在鼓泡装

置温度20°，这将导致0.332SLM载体流发生载流。其他起泡温度使用图3就能找到实际的

比例。

在最后的步骤中提供的信息，例如炉管中气体流动如下：

主要氮=6.65SLM（StandardLiterperMinute）是表示每分钟标准升

氧流量=0.332SLM

载体氮流=0.332SLMat20°C

最后必须对载气流量是海拔高度调整。海拔高程的影响饱和点。除非这个校正,载气流量的

差异将大到足以产生问题。这个过程可能导致的困难当气体流从一个网站到另一个位置,当

有一个高程差。从图4这校正将被用来减少载体流随着海拔高度的增加。图4提供了一个快

速修正的、没有重新计算实际的质量流量。这种校正载气流量高程将确保任何变化将产生相

同的炉内气体流动状况。有必要使这个修正发现掺杂剂的实际质量流量进入炉过程。作为一

个粗略的近似,压力下降lmm40.6英尺海拔高程的变化。

此时的唯一信息缺失的是实际的源代码运行时间在几分钟内，承运人将鼓泡的实际来源

的运行时间和温度需要操作高炉生产所需的电沉积。解