Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого
Институт электронных информационных систем
Кафедра «Проектирования и технологии радиоаппаратуры»
ТЕРМИЧЕСКОЕ ОКИСЛЕНИЕ КРЕМЛЕНИЯ
Реферат по дисциплине:
«Физико-химические основы технологии электронных средств»
Специальность 210201
Руководитель
__________ Л.В. Быстрова
“___” __________ 2009 г.
Студент группы 6023зу
__________ Д.А.Смирнов
“___” __________ 2009 г.
Содержание
1. Оборудование для термического окисления
2. Модель Дила-Гроува
3. Зависимость толщины окисла от времени окисления
4. Особенности роста тонких и толстых плёнок двуокиси кремния
5. Свойства плёнок SiO2
Список литературы
1. Оборудование для термического окисления
Слой двуокиси кремния формируется обычно на кремниевой пластине за счет химического взаимодействия в приповерхностной области полупроводника атомов кремния и кислорода. Кислород содержится в окислительной среде, с которой контактирует поверхность кремниевой подложки, нагретой в печи до температуры T = 900 - 1200 ºС. Окислительной средой может быть сухой или влажный кислород. Схематично вид установки показан на рис. 1 (в современных установках пластины в подложкодержателе располагаются вертикально).
Рис. 1
Требования к оборудованию:
· контролируемая с точностью до 1 градуса температура подложкодержателя,
· обеспечение плавного повышения и понижения температуры в реакторе (двухстадийный нагрев),
· отсутствие посторонних частиц в реакторе (подложкодержатель сначала вводится в трубу реактора, а затем опускается на дно),
· отсутствие посторонних примесей, в частности, ионов натрия на внутренней поверхности реактора (с целью их удаления проводится предварительная продувка трубы реактора хлором),
· обеспечение введения кремниевых пластин в реактор сразу после их химической очистки.
Химическая реакция, идущая на поверхности кремниевой пластины, соответствует одному из следующих уравнений:
· окисление в атмосфере сухого кислорода (сухое окисление): Siтверд.+ O2 = SiO2;
· окисление в парах воды (влажное окисление): Siтверд.+2H2O = SiO2 + 2H2;
· термическое окисление в присутствии хлора (хлорное окисление);
· термическое окисление при взаимодействии молекул воды, синтезированных из атомарно чистых кислорода и водорода непосредственно у поверхности кремния, с атомами кремния (пирогенное окисление).
Время окисления в стандартных технологических процессах составляет 4 - 5 часов.
Значительным достижением в совершенствовании технологии окисления кремния явилось добавление в окислительную среду в процессе окисления хлорсодержащих компонентов. Это привело к улучшению стабильности порогового напряжения полевых МДП транзисторов, увеличению напряжения пробоя диэлектриков и повышению скорости окисления кремния. ............
