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扩散培训资料

CT扩散工艺培训

一、工艺介绍：

1.1扩散炉气流平面图

图一为CT扩散炉简易平面图

图二为通过扩散炉气体流动方向

1.2扩散原理：

1.2.1化学反应方程式：

POCl3在高温下（>600℃）分解生成五氯化磷（PCl5）和五氧化二磷（P2O5），其反应式如下：

；

生成的P2O5在扩散温度下与硅反应，生成二氧化硅（SiO2）和磷原子，其反应式如下：

；

PCl5是不易分解的，并且对硅有腐蚀作用，破坏硅片的表面状态。

因此通入过量O2，使PCl5进一步分解为我们所需要的物质，其反应式如下：

。

1.2.2磷扩散过程：

首先在硅片表面形成一层磷硅玻璃，如下图所示：

然后经过一系列的高温推进后，杂质再重新分布，形成一层薄的N型硅，如下图所示：

1.3扩散工艺控制：

温度

影响扩散方块电阻的温度有Deposition温度；Drive-in的温度；

时间

影响扩散方块电阻的时间有Deposition时间；Drive-in的时间；

浓度

影响扩散方块电阻的浓度有小氮流量，影响方阻的均匀性有小氮流量和大氮流量；

源温

主要是指三氯氧磷的温度，三氯氧磷的饱和蒸汽压随源温的变化而变化，最终决定通往扩散炉的磷源流量；

小氮流量

小氮流量的决定了所携带磷源的大小，最终直接影响方块电阻的大小；

扩散炉内的压力

扩散炉内的气压会影响扩散均匀性；

1.4典型工艺

Step

Time【min】

Temp【℃】

N2【slm】

N2-POCL3【sccm】

O2【slm】

Speed【cm/min】

Start

780

5

Laodboat

10

780-800

5

43

Heatup

12

Rampup

5

StabiliseTemperature

3

790-810

5

Diffusion

15

790-810

5

1300-1500

300-400

Drivein

13

845-860

4-5

3

Cooldownandpurge

4

<830

30

Unloadboat

10

750

15

43

1.5不同方阻磷浓度曲线分布图：

1.6工艺结果

表面有一层磷硅玻璃；

磷掺杂形成发射极；

方块电阻大小由馆内温度和气体浓度决定；

二、作业步骤：

2.1正常生产：

2.1.1激活石英舟，验证舟的ID，类型，状态和承载位置，如下图所示：

2.1.2选择炉管，石英舟的位置，承载模式和舟的状态，如下图所示：

2.1.3检验工艺选择及信息概要，如下图所示：

2.2特定生产：

2.2.1激活舟并定义硅片承载模式，如下图所示：

2.2.2检验舟的ID，类型，承载位置及状态：

2.2.3工艺选择及信息概要：

2.3结束特定作业：

2.3.1勾选’setboattoinactiveafterunloading‘

2.3.2点击卸片按钮

2.4删除作业信息：

勾选’deleteloadinformationofthisboat‘

2.5重新开始项目

解决好J&R操作错误后的步骤：

2.5.1确认J&R与CMI上的错误信息；

2.5.2删除失败的作业项目；

2.5.3手动把舟移动到存储架2-7上；

2.5.4重新加载作业信息，设置舟当前的位置；

2.5.5重新开始自动运行；

2.5.6如果有其它作业项目即将结束，CMI会先完成，然后再重新开始原来重新加载的项目；

三、记录分析及工艺编辑：

3.1记录分析：

3.1.1打开Protgraf软件，如下图标所示：

3.1.2用Protgraf分析，点击如下图标：

3.1.3选择要分析的管号和时间段：

3.1.4选择需要列表输出或者图形显示的项目：

3.1.5记录分析

3.1.6重要事件记录：

3.1.7列表显示：

3.1.8事件显示：

3.1.9图形显示：

3.2工艺编辑：

3.2.1工艺调整：

3.2.1.1打开程序，点击桌面CCC-RM图标

3.2.1.2第二步：

选择左上角第二个菜单栏

，输入密码，6065

3.2.1.3打开工艺控制菜单后，在右边菜单栏内选定，需要调整的工艺号：

3.2.1.4选定后，点击右边菜单栏下的“checkout”键，将工艺导出：

3.2.1.5点击中间菜单栏下的“

”，待更改工艺即出现以下界面的左栏，点击向右箭头，将工艺导导至修改栏，点击“Edit”，开始工艺修改：

3.2.1.6工艺更改好后，点击“save”保存：

3.2.1.7点击向右箭头，放回：

3.2.1.8回到工艺界面，选定工艺，点击中间栏下部的“checkin”，将工艺放回至程序库：

3.2.2复制工艺：

在生产过程中，有可能出现工艺出错，无法修改，甚至无法调出的情况，可以将其他炉管同一系列工艺进行复制，然后修改，再将新复制的工艺倒回程序库即可。

具体见下，选定需要复制的工艺按上面的操作一直到第六步，然后选择“Copy”，即出现以下界面，对工艺命名，完毕后点击OK即出现新工艺。

需要注意的是，命名尽量不要超过8个字节：

3.2.2.1复制：

3.2.2.2将不需要更改的工艺按上面的方式放回程序库：

3.2.2.3将需要新建工艺按照需求修改后保存，见下图，再按上面的方式放回程序库：

3.2.3添加一个工艺到炉管：

3.2.3.1打开工艺组织界面；

3.2.3.2在右边的pool里选择我们需要的工艺；

3.2.3.3在左边选择我们需要的机台；

3.2.3.4用前头““符号将工艺传送到机台。

3.2.4从机台里移走一个工艺：

3.2.4.1打开工艺组织界面；

3.2.4.2在左边选择相应的机台和工艺；

3.2.4.3用“”将工艺从机台移走；

3.2.5工艺对比：

3.2.5.1打开工艺对照界面：

3.2.5.2在左右两边选择需要对比的工艺：

3.2.6同一工艺修改历史记录以及对比：

3.2.6.1打开工艺对照界面：

3.2.6.2右击需要查看的工艺：

3.2.6.3选择想要查看该工艺的修改时间，然后对比：