干氧扩散过程中氧在硅基片中扩散系数的确定方法

摘要

本发明提供了一种干氧扩散过程中氧在硅基片中扩散系数的确定方法，来获得二氧化硅的膜厚。本发明不再通过不断进行实验，直至二氧化硅的膜厚达到要求的方法。而是通过模拟在给定温度条件下干氧在硅基片中扩散至给定厚度的过程，得到扩散系数与温度之间的关系，进而计算任意温度下的扩散系数。根据计算得到的扩散系数，可以模拟干氧在给定条件下在硅基片中的扩散，预先计算出SiO₂的膜厚，在小范围内调节工艺参数，并寻找出最佳工艺参数，缩小实验范围，提高炉管栅氧程式建立效率，减少实验次数。

主权项

一种干氧扩散过程中氧在硅基片中扩散系数的确定方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在第一温度T1下，进行干氧扩散实验得到SiO₂膜厚的实测值；(2)设定扩散系数初始估计值，采用控制容积法，利用所述的扩散系数初始估计值计算所述第一温度T1下氧在硅基片中的分布，得到SiO₂膜厚的计算值；(3)比较所述步骤(1)中SiO₂膜厚的实测值和步骤(2)中SiO₂膜厚的计算值，若所述SiO₂膜厚的实测值和计算值不相符，则改变所述步骤(2)中的所述扩散系数初始估计值，直至SiO₂膜厚的实测值和计算值相符，将此时步骤(2)中的扩散系数初始估计值作为第一温度T1下的第一扩散系数D1；(4)在第二温度T2下，进行干氧扩散实验得到SiO₂膜厚的实测值；(5)设定扩散系数初始估计值，采用控制容积法，利用所述的扩散系数初始估计值计算所述第二温度T2下氧在硅基片中的分布，得到SiO₂膜厚的计算值；(6)比较所述步骤(4)中SiO₂膜厚的实测值和步骤(5)中SiO₂膜厚的计算值，若所述SiO₂膜厚的实测值和计算值不相符，则改变所述步骤(5)中的所述扩散系数初始估计值，直至SiO₂膜厚的实测值和计算值相符，将此时步骤(5)中的扩散系数初始估计值作为第二温度下的第二扩散系数D2；(7)将所述第一温度T1、第二温度T2、第一扩散系数D1、第二扩散系数D2代入扩散系数计算公式：$D=A·\exp \left(\frac{B}{T}\right)$得到第一常数A和第二常数B，将所得第一常数A和第二常数B再代入所述扩散系数计算公式，即得到任意温度下的扩散系数；其中，D为扩散系数，T为温度。