卧式扩散炉管的硅热氧化均匀性

作     者：李立谦 张现磊 周涛 张志林 Li Liqian;Zhang Xianlei;Zhou Tao;Zhang Zhilin

作者机构：洛阳鸿泰半导体有限公司河南洛阳471000 

出 版 物：《半导体技术》 (Semiconductor Technology)

年 卷 期：2025年第50卷第2期

页      面：187-193页

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：三维半导体材料及应用项目(2201020A) 

主　　题：卧式扩散炉管 气体体积流量 气体流动分布 气密性 均匀性 

摘      要：基于卧式扩散炉管的硅热氧化工艺,对影响SiO_(2)薄膜厚度均匀性的工装和工艺气体体积流量进行了研究,并使用数学模型对不同工装条件下炉管内气体流动分布及平衡态气体体积流量进行分析和讨论。测试结果和分析结论表明,保证炉管出气口的气密性对生成的SiO_(2)薄膜厚度的均匀性至关重要。在通入O_(2)量可携带足够H2O蒸气进入扩散炉管中参与反应的情况下,SiO_(2)薄膜厚度的均匀性与通入O_(2)体积流量无关。当通入O_(2)体积流量过小时,其携带入的H2O蒸气不足,造成SiO_(2)薄膜厚度的均匀性差。在加装石英挡板且O_(2)体积流量为1.5 L/min时,可在卧式扩散炉管中制备出厚度不均匀性小于1%的SiO_(2)薄膜。对于理解硅的热氧化过程中的动力学分布和提升SiO_(2)薄膜厚度均匀性有着重要的意义。