Автоматизация технологического проектирования РЭС. Королев А.П - 18 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

а) б)
Рис. 1.11 Зависимость толщины окисла от времени и температуры тер-
мического окисления в сухом (а) и влажном (б) кислороде
Рис. 1.12 Механизм реакции на атомном уровне на границе раздела Si–SiO
1
во время термического окисления:
1 – газ; 2 – молекулярная диффузия; 3 – дислокации; 4 – деформации
реакции вакансионного и междоузельного типов, которые обосновывают
роль точечных дефектов в подложке. Место соединения кислорода с ато-
мами кремния в решетке обеспечивается либо за счет вакансий, либо за
счет внедренных атомов. Чтобы объяснить количественное увеличение
скорости окисления, наблюдаемое в сильнолегированных подложках, была
использована вакансионная реакция Si
V
. Большое увеличение общей кон-
центрации Si
V
приводит к появлению п
+
- и р
+
-слоев, следствием чего явля-
ется увеличение скорости окисления на границе раздела Si–SiO
2
.
Для объяснения увеличения коэффициента диффузии, наблюдаемого
во время термического окисления даже на расстояниях более 10 мкм от
границы раздела Si–SiO
2
, в модели используется междоузельная реакция
Si
I
. Реакция Si
I
используется также для моделирования роста и уменьшения
дефектов кристаллической структуры за счет окисления. В обоих случаях
сделано допущение, что только небольшое количество (<< 1 %) атомов
кремния типа Si
I
с границы окисления перемещается в подложку. Важным
этапом моделирования кинетики термического окисления является уста-
новление относительных реакций, показанных на рис. 1.12, хотя при соот-
ветствующих условиях, в которых выполняется процесс окисления, все три
механизма могут играть главные роли.
В современных программах многоэтапного моделирования технологиче-
ских процессов изготовления БИС используется дифференциальная форма
линейно-параболического уравнения роста окисных пленок (1.36). Для каждо-
го последующего приращения интервала времени рассчитывают коэффициен-
ты В, В/А с учетом характеристик подложки и окружающих условий, сущест-
вующих в течение каждого временного шага.
SiO
2
2
Si
Si
I
Si
V
Si+O
2
SiO
2
3 4
Si-Si
V
+O
2
SiO+O
Si-O+Si
V
+O
SiO
2
Si-Si+O
2
Si-O+O+Si
I
Si-O-Si+O
SiO
2
+Si
O
2
1
X
ox
, мкм
X
ox
,мкм
10
1
10
–1
10
–2
0,2
1 10
10
2
10
1
10
–1
10
–2
0,2 0,1 1 10
t,ч
t,ч

Страницы