《半导体工艺原理》课程教学课件（PPT讲稿）第5章 加热工艺

Chapter 5 加热工艺

1 Chapter 5 加热工艺

硬件设备总览 2

2 硬件设备总览

水平式炉管 ·热制程中一般使用的工具 ·一般称为扩散炉 ·石英管内部有一陶瓷内衬称为马弗(mue) ·属于多重管路系统 3

3 水平式炉管 • 热制程中一般使用的工具 • 一般称为扩散炉 • 石英管内部有一陶瓷内衬称为马弗(muffle) • 属于多重管路系统

水平式炉管的布局图 排气孔 气体输 工艺炉管 装载系统 送系统 控制系统 4

4 气体输 送系统 工艺炉管 排气孔 装载系统 控制系统 水平式炉管的布局图

气体输送系统示意图 MFC 送至工 MFC 艺炉管 MFC 控制阀 调压器 气体钢瓶 5

5 送至工 艺炉管 MFC MFC MFC 控制阀 调压器 气体钢瓶 气体输送系统示意图

源气柜 ·气体源 -氧 一水蒸气 -氨 -氢 气体控制面板 ·流量控制器 ·流量计 6

6 源气柜 • 气体源 – 氧– 水蒸气 – 氮– 氢 • 气体控制面板 • 流量控制器 • 流量计

氧化的氧来源 ·干式氧化-高纯度的氧气 ·水蒸气 一气泡式系统 -冲洗式系统 ·氢和氧，H2+02→H20 ·氯源，栅极再氧化过程抑制移动的离子 -无水氯氢，HCI 一三氯乙烯(TCE),三氯乙烷(TCA) 7

7 氧化的氧来源 • 干式氧化-高纯度的氧气 • 水蒸气 – 气泡式系统 – 冲洗式系统 • 氢和氧,H2 + O2 →H2O • 氯源, 栅极再氧化过程抑制移动的离子 – 无水氯化氢,HCl – 三氯乙烯 (TCE),三氯乙烷 (TCA)

扩散源 ·P型掺杂物 一B,H,烧焦巧克力和太甜的味道 一有毒易燃且易爆的 ·N型掺杂物 -PH3,腐鱼味 一AsH3,像大蒜的味道 一有毒易燃且易爆的 ·吹除净化的气体 -N2 8

8 扩散源 • P型掺杂物 – B2H6 ,烧焦巧克力和太甜的味道 – 有毒易燃且易爆的 • N型掺杂物 – PH3 ,腐鱼味 – AsH3 ,像大蒜的味道 – 有毒易燃且易爆的 • 吹除净化的气体 – N2

沉积源 ·做为多晶硅和氨硅沉积的硅源： -硅烷，SH4,会自燃，有毒且易爆炸 -二氯硅烷，SiH2Cl2,极易燃 ·氨化硅沉积的氨源： -NH3,刺鼻的，让人不舒服的味道，具腐蚀性 ·多晶硅沉积的掺杂物 -B2H6,PH3和AsH3 ·吹除净化的气体 -N2 9

9 沉积源 • 做为多晶硅和氮化硅沉积的硅源: – 硅烷,SiH4 ,会自燃, 有毒且易爆炸 – 二氯硅烷,SiH2Cl2 ,极易燃 • 氮化硅沉积的氮源: – NH3 ,刺鼻的, 让人不舒服的味道,具腐蚀性 • 多晶硅沉积的掺杂物 – B2H6 , PH3 和AsH3 • 吹除净化的气体 – N2

退火源 ·高纯度的氨气大部分的退火制程使用 ·H,O经常做為PSG或BPSG再流动制程的周 围气体. ·在浅沟绝缘槽制程中的未掺杂硅玻璃化学 机械研磨制程，退火制程中使用氧气。 ·较低等级的氨气使用在闲置吹除净化制程 10

10 退火源 • 高纯度的氮气,大部分的退火制程使用. • H2O经常做為PSG或BPSG再流动制程的周 围气体. • 在浅沟绝缘槽制程中的未掺杂硅玻璃化学 机械研磨制程，退火制程中使用氧气. • 较低等级的氮气使用在闲置吹除净化制程