ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
29
ми. Так, в частности, ведут себя атомы фосфора, мышьяка, сурьмы. А такие
атомы, как бор, напротив, лучше растворяются в SiO
2
, чем в Si, поэтому при
окислении слой SiO
2
получается обогащенным атомами бора. Наличие примес-
ных атомов в слое SiO
2
создает в нем механические напряжения и как бы «раз-
рыхляет» его, что способствует увеличению скорости диффузии молекул окис-
лителя через растущий слой оксида. Атомы фосфора, мышьяка и сурьмы ока-
зывают влияние только на скорость химической реакции. Поэтому их влияние
существенно только на ранней стадии процесса окисления, когда толщина слоя
невелика и общая скорость окисления определяется скоростью химической ре-
акции. Атомы бора, напротив, оказывают влияние и при относительно толстых
слоях SiO
2
.
Существенный прогресс в технологии термического окисления был дос-
тигнут при добавлении в окислительную среду хлора и хлорсодержащих ком-
понентов. Добавление хлора позволило увеличить скорость окисления, улуч-
шить стабильность электрических характеристик и повысить пробивное напря-
жение оксидных слоев. Увеличение скорости окисления обусловлено образова-
нием механических напряжений в растущем слое оксида, что способствует уве-
личению скорости диффузии молекул окислителя. Улучшение качества оксид-
ных слоев обусловлено тем, что ионы хлора способны связать ионы натрия и
калия, оказывающих очень негативное влияние на характеристики оксида. Дан-
ные ионы в слое SiO
2
могут появиться на более ранней стадии технологическо-
го процесса, например, при удалении фоторезиста щелочными растворами на
основе NaOH и KOH. Попав в слой SiO
2
, они способны перемещаться в нем под
действием электрического поля, что резко снижает электрическую прочность
оксидного слоя. Особенно важно это для подзатворного слоя диэлектрика в
МДП-транзисторах.
Несмотря на то, что метод термического окисления позволяет получать
качественные слои SiO
2
, он имеет один серьезный недостаток, а именно, с его
помощью сложно получать «толстые» слои. При толщине порядка 1−2 мкм
скорость роста слоя SiO
2
становится практически равной нулю. Для многих за-
дач (создание маскирующего покрытия при фотолитографии или подзатворного
слоя диэлектрика в МДП-структурах) такая толщина и не требуется. Тем не ме-
нее, существуют задачи, для решения которых необходимо выращивать слои
SiO
2
толщиной несколько микрометров. Это требует применения других мето-
дов формирования оксидных слоев, в частности, метода химического осажде-
ния.
Химическое осаждение слоев оксида кремния
Существует несколько методов осаждения слоев SiO
2
, из них наибольшее
распространение получили пиролиз кремнийорганических соединений (напри-
мер, тетраэтоксилана Si(C
2
H
4
OH)
4
) и окисление силана SiH
4
. В основе первого
метода лежит реакция
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- …
- следующая ›
- последняя »
