Conclusión clave

• La capa de óxido de túnel preparada por PE El método tiene un espesor de película óptimo y la calidad de la película de la capa de túnel está directamente relacionada con la concentración de átomos de O excitados por el plasma.
• El grado de expansión interna de n-poli El Si tiene un rango óptimo de propiedades de pasivación y contacto.
• Cuanto mayor sea la temperatura de recocido, mayor será la activación. concentración de P es, y la expansión sincrónica aumentará

Esquema experimental

• Oblea de silicio: oblea de silicio tipo N, resistividad 1-2 Ω·cm, después del fresado → pulido → oblea de silicio de limpieza RCA
• Variable de deposición de óxido de túnel: relación de flujo diferente N2O/Ar (5/0→5/10), espesor de película 0,82-1,76 nm
• Silicio amorfo a-Si espesor 120nm: SiH4/Ar/PH3=1/5/1
• Recocido a alta temperatura: tiempo 60 min, temperatura 860-940 ℃
• Recubrimiento PECVD por ambas caras SiNx:H, pasivación por ambas caras
• Horno de sinterización de combustión rápida
• Recocido oscuro tubular 400 ℃

Medidor

• VCE
• Sonda de cuatro puntos
• Se utilizó el espectrómetro OES in situ para detectar el contenido de O
• sinton WCT120: Medir iVoc, Jo
• Factores examinados por TLM
• Tasa de formación de membrana y uniformidad de la capa de tunelización.
• Efecto del recocido sobre la expansión interna.
• Pasivación propiedad
• Contacto resistividad

Discusión de resultados

Regla de formación de película de óxido de túnel N2O/Ar PE

1. Con el aumento de la proporción de flujo de Ar, la velocidad de formación de película de la capa de óxido de túnel disminuye, la convergencia del espesor de la película es estrecha y se mejora la uniformidad (el rango es de 0,55 nm a 0,17 nm).
2. En el rango de 100Pa-300Pa, el espesor de la capa de óxido aumenta con el aumento de la presión de deposición.
3. En el rango de 300-500 ℃, el espesor de la película de óxido aumenta con el aumento de la temperatura de deposición.
4. La tasa de formación de película de la capa de óxido del túnel es máxima en las primeras decenas de segundos y luego la tasa de deposición disminuye gradualmente.
5. En el rango de 6-12 KW, cuanto mayor sea la potencia de RF, más rápida será la tasa de deposición

patrón OES

• O pico del espectro de emisión atómica correspondiente a 777 nm (conversión 3P⁵→3S⁵), 844 nm (conversión 3P⁵P→3S⁵S)
• Cuando la relación de flujo N2O/Ar es 5/2, la línea de emisión del átomo de O alcanza el valor máximo

Efecto de la curva de dopaje

1. La temperatura de recocido es de 920 ℃ y la cantidad de dopaje se activa 5×10²⁰cm⁻³
2. La concentración máxima de dopaje correspondiente de diferentes grupos es la misma
3. La cantidad de dopaje P de expansión interna en el cuerpo de silicio, cuanto más gruesa es la capa de óxido, menor es la expansión interna. Cuanto más densa es la capa de óxido, menor es la expansión interna.
4. Con la disminución del espesor de la película de óxido, la expansión interna aumenta y la resistencia del cuadrado posterior disminuye.
5. La introducción de Ar puede mejorar la uniformidad de la resistencia cuadrada y la mejor relación de flujo N2O/Ar es 5/2.

Efecto de la temperatura de recocido

1. La temperatura de recocido es de 860 → 940 ℃ y la resistencia disminuye con el aumento de la temperatura. Cuando la temperatura de recocido alcanza los 940 ℃, el valor de caída de la resistencia cuadrada es de 26 Ω/sq, lo que corresponde a la grave expansión interna de la curva de dopaje.
2. La concentración de P de activación máxima aumenta con el aumento de la temperatura de recocido.

Capacidad de pasivación

1. El efecto de pasivación del grupo óptimo es iVoc 741mV Jo4.8fA /cm2
2. Al mismo tiempo, la resistividad del contacto es baja.