ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
25
такого слоя препятствует адсорбции атомов из окружающей среды
на поверхность пластины, тем самым исключается образование электропрово-
дящих дорожек, шунтирующих p-n-переходы. Обычно для решения этой задачи
применяется SiO
2
и Si
3
N
4
. Во-вторых, диэлектрические слои из SiO
2
и Si
3
N
4
ис-
пользуются при операции фотолитографии в качестве маскирующих покрытий.
В-третьих, диэлектрические слои необходимы для создания МДП-транзисторов
микросхем. Наиболее широко используются диэлектрические покрытия
из SiO
2
, реже – из Si
3
N
4
и еще реже – из Al
2
O
3
.
Формирование диэлектрических слоев SiO
2
на поверхности кремния мето-
дом термического окисления
Получить пленку аморфного SiO
2
на поверхности кремниевой пластины
можно разными способами. Из них наиболее широко используется методы тер-
мического окисления и химического осаждения. При термическом окислении
рост пленки SiO
2
происходит за счет окисления кремния кислородом (сухое
окисление) или парами воды (влажное окисление) согласно реакциям
Si + O
2
→ SiO
2
,
Si + 2H
2
O → SiO
2
+ 2H
2
.
Реакция окисления происходит на границе раздела Si − SiO
2
, то есть ато-
мы и молекулы окислителя диффундируют через растущий слой оксида
к поверхности кремния, где и происходит реакция. Температура процесса нахо-
дится в диапазоне 800−1300
°С. Чем выше температура, тем выше скорость
роста пленки SiO
2
. Однако проводить процесс окисления пластин Si при высо-
ких температурах, когда в них уже сформированы элементы микросхемы, не-
желательно, поскольку дополнительный нагрев приводит к процессу диффузии
примесей, уже внедренных в пластину.
Кинетика процесса окисления описывается моделью Дила-Гроува
(рис.
3.3). Авторы модели исходили из того, что
весь процесс окисления можно разбить на несколь-
ко основных стадий: адсорбция и растворение мо-
лекул или атомов окислителя в приповерхностном
слое, их диффузия через слой SiO
2
, реакция окисле-
ния. Каждая из этих стадий описывается плотно-
стью потока окислителя j, под которой понимается
количество молекул, проходящих через единичную
поверхность за единицу времени. Плотность потока
j
1
, описывающая адсорбцию и растворение молекул
окислителя в приповерхностном слое, в первом
приближении может считаться пропорциональной
разности концентраций молекул в газовой фазе С
0
и в слое оксида кремния С
1
j
1
= h(C
0
−
C
1
), (3.1)
где h – константа скорости растворения молекул окислителя в слое SiO
2
.
Рис. 3.3. Модель
Дила-Гроува
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- …
- следующая ›
- последняя »
