주요 결론

• 에 의해 제조된 터널산화층 PE 방법은 최적의 막 두께를 가지며, 터널층의 막 품질은 플라즈마에 의해 여기된 O 원자의 농도와 직접적인 관련이 있습니다
• 내부 확장 정도 n-폴리 Si는 부동태화 및 접촉 특성에 대한 최적의 범위를 가집니다.
• 어닐링 온도가 높을수록 활성화가 높아집니다. P 농도 동기식 확장이 증가할 것입니다.

실험 계획

• 실리콘 웨이퍼: N형 실리콘 웨이퍼, 저항률 1-2 Ω·cm, 밀링 → 연마 → RCA 세정 실리콘 웨이퍼
• 터널링 산화물 증착 변수: N2O/Ar 유량 비율 다름(5/0→5/10), 막 두께 0.82-1.76nm
• 비정질 실리콘 a-Si 두께 120nm: SiH4/Ar/PH3=1/5/1
• 고온 어닐링: 시간 60분, 온도 860-940℃
• PECVD 양면 코팅 SiNx:H, 양면 패시베이션
• 소결로 빠른 연소
• 관형 다크 어닐링 400℃

재는 사람

• ECV
• 4점 프로브
• 현장 OES 분광계를 사용하여 O 함량을 검출했습니다.
• sinton WCT120: iVoc 측정, 조
• 조사한 요소 TLM
• 막 형성율 및 터널링층의 균일성
• 내부 팽창에 대한 어닐링의 영향
• 패시베이션 재산
• 연락하다 저항력

결과토론

N2O/Ar PE 터널링 산화막 형성 규칙

1. Ar 흐름의 비율이 증가함에 따라 터널 산화층의 성막 속도가 감소하고, 막 두께 수렴이 좁아지며, 균일성이 향상된다(0.55 nm 내지 0.17 nm 범위).
2. 100Pa~300Pa 범위에서는 증착압력이 증가함에 따라 산화막의 두께가 증가함
3. 300~500℃ 범위에서는 증착온도가 증가함에 따라 산화막의 두께가 증가함
4. 터널 산화막의 성막 속도는 처음 수십 초 동안 가장 높으며 이후 증착 속도는 점차 감소합니다.
5. 6-12KW 범위에서는 RF 전력이 높을수록 증착 속도가 빨라집니다.

OES 패턴

• 777nm(3P⁵→3S⁵ 변환), 844nm(3P⁵P→3S⁵S 변환)에 해당하는 O 원자 방출 스펙트럼 피크
• N2O/Ar 유량비가 5/2일 때 O 원자의 방출선은 최대값에 도달합니다.

도핑 곡선 효과

1. 어닐링 온도는 920℃, 도핑량은 5×10²⁰cm⁻³ 활성화
2. 서로 다른 그룹의 해당 피크 도핑 농도는 동일합니다.
3. 실리콘 본체 내부로의 내부 팽창에 대한 P 도핑 양은 산화층이 두꺼울수록 내부 팽창이 적어집니다. 산화물 층의 밀도가 높을수록 내부 팽창이 적습니다.
4. 산화막 두께가 감소함에 따라 내부 팽창이 증가하고 백스퀘어 저항이 감소함
5. Ar을 도입하면 제곱 저항 균일성이 향상될 수 있으며 가장 좋은 N2O/Ar 유량 비율은 5/2입니다.

어닐링 온도 효과

1. 어닐링 온도는 860→940℃이며, 온도가 증가함에 따라 저항이 감소합니다. 어닐링 온도가 940℃에 도달하면 제곱 저항의 급락 값은 26Ω/sq이며 이는 도핑 곡선의 심각한 내부 확장에 해당합니다.
2. 어닐링 온도가 증가함에 따라 피크 활성화의 P 농도가 증가합니다.

패시베이션 용량

1. 최적그룹의 부동태화 효과는 iVoc 741mV Jo4.8fA /cm2
2. 동시에 접촉 저항이 낮습니다.