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研究生:王志豪
研究生(外文):Chih-Hao Wang
論文名稱:非晶矽浮閘摻雜濃度與阻值之探討
論文名稱(外文):Study on Amorphous Silicon Floating-Gate Doping Concentration and the Resistance
指導教授:方昭訓
學位類別:碩士
校院名稱:國立虎尾科技大學
系所名稱:材料科學與綠色能源工程研究所在職專班
學門:工程學門
學類:材料工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2014
畢業學年度:102
語文別:中文
論文頁數:77
中文關鍵詞:非晶矽低壓化學氣相沉積含磷濃度電性阻值
外文關鍵詞:amorphous siliconLPCVDdoping concentrationelectrical resistance
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本研究探討N+ Floating gate其摻雜濃度與電性阻值之關係,目前本廠NOR Flash Floating gate是以低壓化學氣相沉積垂直式爐管沉積非晶矽並以1% PH3/He進行摻雜,現況在電性測試中反映出垂直式爐管部分區域電性阻值偏高,針對此狀況進行改善。首先以控片分布全管進行沉積後以XRF螢光光譜分析儀與四點探針分析出全管非晶矽磷含濃度與電性阻值分布情形,確認含磷濃度與阻值在表現上為負相關,且含磷濃度在特定區域偏低造成阻值偏高。針對此區域以控片進行1% PH3/He injector裝設不良實驗,發現對含磷濃度分布以及阻值分布無明顯影響,之後以控片進行固定摻雜流量增加薄膜厚度實驗,發現增加薄膜厚度對阻值無明顯改善。因此以控片進行摻雜氣體流量調整實驗,發現全管含磷濃度最高與最低區域有近似相同變化量,此為1% PH3/He injector位置不佳造成全管摻雜不均勻,且無法使用調整流量進行修正。為改善此狀況以控片進行不同長度1% PH3/He injector搭配實驗得到較佳之全管含磷濃度分布後以產品進行驗證,得到以長度 (1050/800/100) mm 之 injector對含全管產品磷濃度之分布與阻值有較佳之改善效果。

This work is to study the relationship between the doping concentration and electrical resistance of N+ Floating gate. Nowadays NOR Flash Floating gate uses a LPCVD deposition of amorphous silicon with a doing of 1% PH3/He. The resistance uniformity of wafer to wafer in furnace needs to be improved. This work used an X-ray Fluorescence spectrometer and a Four Point Probe to monitor the sheet resistance distribution among the wafers, and so as to verify the distribution of doping concentration. We found that there has no any obvious influence between doping. To monitor resistance of the wafer doped with 1% PH3/He, the injector position was carefully adjusted to fit the experiments. Increase doping depth by using increased gas flow found that no significant effect on improving the uniformity of resistance. That’s because the improper position of the injector of the 1% PH3/He induced the doping inhomogeneous, and adjustment of the flow rate of the doping gas was unable to correct the inhomogeneous. To further improve the uniformity, we use a different length 1% PH3/He injector to do the well formation. By doing so, we found a better uniformity result by using injector with a length (1050/800/100) mm .

第1章 前言..............................................................................1
第2章 研究背景及動機..............................................................7
第3章 實驗方法與步驟............................................................11
3-1 實驗步驟...............................................................................11
3-1-1 實驗流程 ..........................................................................11
3-2 實驗材料與設備.....................................................................12
3-2-1 實驗氣體 ..........................................................................12
3-2-2 實驗基板前製程處理......................................................... .12
3-2-3 氫氧燃燒濕製程設備...........................................................12
3-2-4 沉積製程設備....................................................................14
3-2-5 加熱製程設備....................................................................15
3-3 實驗分析設備........................................................................15
3-3-1 橢圓光譜儀(spectroscopic ellipsometry).............................15
3-3-2 XRF螢光光譜分析儀(X-ray Fluorescence spectrometer).......16
3-3-3 四點探針(Four Point Probe)................................................16
第4章 實驗結果與討論............................................................ 25
4-1 收集垂直式爐管整管含磷濃度及阻值........................................ .25
4-2針對 injector裝設不良是否影響含磷濃度.....................................26
4-3 厚度與阻值變化之比較.............................................................27
4-4 調整摻雜氣體與含磷濃度變化 ....................................................29
4-5 調整 injector 長度對含磷濃度變化.............................................34
第5章 結論..............................................................................68
參考文獻........................................................................................69
Extended Abstract.........................................................................71
簡歷...............................................................................................77

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