Образование диоксида кремния на поверхности кремния называется окислением, а создание стабильного и прочно прилипающего диоксида кремния привело к рождению планарной технологии кремниевых интегральных схем. Хотя существует множество способов выращивания диоксида кремния непосредственно на поверхности кремния, обычно это делается путем термического окисления, то есть подвергания кремния воздействию высокотемпературной окислительной среды (кислорода, воды). Методы термического окисления позволяют контролировать толщину пленки и характеристики границы раздела кремний/диоксид кремния во время приготовления пленок диоксида кремния. Другими методами выращивания диоксида кремния являются плазменное анодирование и мокрое анодирование, но ни один из этих методов не нашел широкого применения в процессах СБИС.
Кремний имеет тенденцию образовывать стабильный диоксид кремния. Если свежерасколотый кремний подвергается воздействию окислительной среды (например, кислорода, воды), он образует очень тонкий оксидный слой (<20 Å) даже при комнатной температуре. Когда кремний подвергается воздействию окислительной среды при высокой температуре, более толстый оксидный слой образуется быстрее. Основной механизм образования диоксида кремния из кремния хорошо изучен. Дил и Гроув разработали математическую модель, которая точно описывает динамику роста оксидных пленок толщиной более 300 Å. Они предположили, что окисление осуществляется следующим образом, то есть окислитель (молекулы воды и молекулы кислорода) диффундирует через существующий оксидный слой к границе раздела Si/SiO2, где окислитель реагирует с кремнием с образованием диоксида кремния. Основная реакция образования диоксида кремния описывается следующим образом:
Реакция окисления происходит на границе раздела Si/SiO2, поэтому при росте оксидного слоя кремний постоянно расходуется и граница постепенно проникает в кремний. По соответствующей плотности и молекулярной массе кремния и диоксида кремния можно определить, что расход кремния на толщину конечного оксидного слоя составляет 44%. Таким образом, если оксидный слой вырастет на 10 000 Å, будет израсходовано 4400 Å кремния. Это соотношение важно для расчета высоты ступеней, образуемых накремниевая пластина. Эти ступени являются результатом разной скорости окисления в разных местах поверхности кремниевой пластины.
Мы также поставляем изделия из графита высокой чистоты и карбида кремния, которые широко используются в обработке пластин, таких как окисление, диффузия и отжиг.
Приглашаем всех клиентов со всего мира посетить нас для дальнейшего обсуждения!
https://www.vet-china.com/
Время публикации: 13 ноября 2024 г.