Составители:
Рубрика:
62
 íàñòîÿùåå âðåìÿ íåò åäèíîé ìîäåëè òåðìè÷åñêîãî îêñèäèðîâàíèÿ
ïîëóïðîâîäíèêîâ, ñîãëàñîâàííîé ñî âñåìè ýêñïåðèìåíòàëüíûìè äàííû-
ìè. Ðàññìîòðèì ïðîñòåéøóþ èç íèõ. Ïðîöåññ ïîëó÷åíèÿ òåðìè÷åñêîãî
îêñèäà ìîæíî ðàçáèòü íà ÷åòûðå ýòàïà: äîñòàâêà îêèñëèòåëÿ ê ïîäëîæ-
êàì è àäñîðáöèÿ èõ ïîâåðõíîñòüþ, äèôôóçèÿ îêèñëèòåëÿ ñêâîçü ïëåíêó
äèîêñèäà êðåìíèÿ ê ïîâåðõíîñòè êðåìíèÿ, õèìè÷åñêîå âçàèìîäåéñòâèå
îêèñëèòåëÿ ñ êðåìíèåì ñ îáðàçîâàíèåì îêñèäà, óäàëåíèå ïðîäóêòîâ
ðåàêöèé.  êà÷åñòâå îêèñëèòåëÿ ïðèìåíÿþò î÷èùåííûé ñóõîé èëè âëàæ-
íûé êèñëîðîä.
Ñêîðîñòü îêñèäèðîâàíèÿ îïðåäåëÿåòñÿ ñàìûì ìåäëåííûì ýòàïîì
äèôôóçèîííîãî ïðîíèêíîâåíèÿ îêèñëèòåëÿ ñêâîçü ðàñòóùóþ ïëåíêó ê
ãðàíèöå ðàçäåëà SiO
2
Si. Êîýôôèöèåíòû äèôôóçèè ñèëüíî çàâèñÿò îò
òåìïåðàòóðû. Ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ êîýôôèöèåíòû äèôôóçèè è, ñëå-
äîâàòåëüíî, ñêîðîñòü ðîñòà ïëåíêè ìàëû. Ïîâûñèòü ñêîðîñòü ðîñòà
ìîæíî ëèáî óâåëè÷åíèåì äàâëåíèÿ â ðåàêöèîííîé êàìåðå óñòàíîâêè,
ëèáî ïîâûøåíèåì òåìïåðàòóðû ïðîöåññà. Íà ïðàêòèêå òåðìè÷åñêîå îê-
ñèäèðîâàíèå êðåìíèÿ ïðîâîäÿò ïðè òåìïåðàòóðàõ 8501250
î
Ñ. Ïðè îä-
íîé è òîé òå òåìïåðàòóðå êîýôôèöèåíò äèôôóçèè âîäû â äèîêñèäå êðåì-
íèÿ ñóùåñòâåííî áîëüøå êîýôôèöèåíòà äèôôóçèè êèñëîðîäà. Ýòèì
îáúÿñíÿþòñÿ âûñîêèå ñêîðîñòè ðîñòà îêñèäà âî âëàæíîì êèñëîðîäå.
Âûðàùèâàíèå ïëåíîê òîëüêî â ïàðàõ âîäû íå ïðèìåíÿåòñÿ èç-çà ïëîõîãî
êà÷åñòâà îêñèäà. Áîëåå êà÷åñòâåííûå ïëåíêè ïîëó÷àþòñÿ â ñóõîì êèñ-
ëîðîäå, íî ñêîðîñòü ðîñòà ïëåíîê ñëèøêîì ìàëà.
Ïðè èñïîëüçîâàíèè ñóõîãî êèñëîðîäà íà ïîâåðõíîñòè êðåìíèÿ èäåò
ðåàêöèÿ
Si +O
2
→ SiO
2
.
Ïðè èñïîëüçîâàíèè âëàæíîãî êèñëîðîäà èäåò åùå äîïîëíèòåëüíàÿ
ðåàêöèÿ
Si +2H
2
O → SiO
2
+ H
2
↑.
Îáðàçóþùèéñÿ ïðè ðåàêöèè âîäîðîä äîñòàòî÷íî áûñòðî äèôôóíäè-
ðóåò îò ãðàíèöû Si -SiO
2
ê ïîâåðõíîñòè îêñèäà. Íà îáðàçîâàíèå ïëåíêè
ðàñõîäóþòñÿ àòîìû êðåìíèÿ, ïîýòîìó èñõîäíàÿ ïîâåðõíîñòü ïîäëîæêè
â ïðîöåññå îêñèäèðîâàíèÿ óõîäèò â òîëùó îêñèäà. Ýòèì îáúÿñíÿåòñÿ
îòñóòñòâèå ïðîáëåìû îáåñïå÷åíèÿ âûñîêîé àäãåçèè.
Ïðè òåìïåðàòóðàõ áîëåå 1000
î
Ñ îêñèäèðîâàíèå êðåìíèÿ ïîä÷èíÿ-
åòñÿ ïàðàáîëè÷åñêîìó çàêîíó
õ
2
= k t,
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 60
- 61
- 62
- 63
- 64
- …
- следующая ›
- последняя »
