精益生产图片板资料.ppt

磷扩散
一、POCl3 简介
⒈POCl3是目前磷扩散用得较多的一种杂质源
无色透明液体,具有刺激性气味。如果纯度不高则呈红黄色。
,熔点2℃,沸点107℃,在潮湿空气中发烟。
POCl3很容易发生水解,POCl3极易挥发。升温下与水接触会反应释放出腐蚀有毒易燃气体。
POCl3液态源扩散方法具有生产效率较高,得到PN结均匀、平整和扩散层表面良好等优点,这对于制作具有大面积结的太阳电池是非常重要的。
2. POCl3应急处置
皮肤接触:立即脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗至少15分钟。就医。
眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
食入:用水漱口,无腐蚀症状者洗胃。忌服油类。就医。
呼吸系统防护:可能接触其蒸气时,必须佩戴自吸过滤式防毒面具(全面罩)或隔离式呼吸器。紧急事态抢救或撤离时,建议佩戴空气呼吸器。
二、扩散的原理
POCl3在高温下(>600℃)分解生成五***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:
由上面反应式可以看出,POCl3热分解时,如果没有外来的氧(O2)参与其分解是不充分的,生成的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。但在有外来O2存在的情况下,PCl5会进一步分解成P2O5并放出***气(Cl2)其反应式如下:
生成的P2O5又进一步与硅作用,生成SiO2和磷原子,由此可见,在磷扩散时,为了促使POCl3充分的分解和避免PCl5对硅片表面的腐蚀作用,必须在通氮气的同时通入一定流量的氧气。
在有氧气的存在时,POCl3热分解的反应式为:
POCl3分解产生的P2O5淀积在硅片表面,P2O5与硅反应生成SiO2和磷原子,并在硅片表面形成一层磷-硅玻璃,然后磷原子再向硅中进行扩散。
三、扩散的目的
提供PN结
四、扩散的工艺流程
五、电阻的测量
方块电阻是反应扩散层质量是否符合设计要求的重要工艺指标之一。
方块电阻也是标志进入半导体中的杂质总量的一个重要参数
考虑一块长为l、宽为a、厚为t的薄层如右图。如果该薄层材料的电阻率为ρ,则该整个薄层的电阻为
方阻异常及对策
突然一炉整体方阻偏大(波动大于5)
对策:检查磷源是否充足;检查管路是否漏气;检查流量器是否正常。
突然一炉炉口方阻整体偏大
对策:观察炉口密封是否正常。
突然一炉炉口方阻整体偏小(波动大于5)
对策:检查流量器是否正常,设定稳定是否漂移。