《mems第四章熱氧化》ppt課件-文庫吧
2025-04-20 18:17 本頁面
【正文】 N1 為 ?1022/cm3。 利用 tox(0) = t0 的初始條件 ， 以上微分方程的解是 ? ?2o x o xt A t B t ?? ? ?式中 2SiOs2 DAk?2S iO g12 D H PBN?200t A tB???ox 2112 / 4AttAB????? ? ?????或 方程中的參數(shù) A、 B 可利用圖 、 圖 直接查到 。 要注意的是 ， 當氧化層比較厚時 ， 氧化速率將隨氧化層厚度的變化而改變 。 因此 ， 如果在氧化開始時已存在初始氧化層厚度 t0 ， 則氧化完成后的氧化層厚度并不是無 t0 時氧化工藝中生長的氧化層厚度與 t0 之和 ， 而必須先用 t0 確定 τ， 再將 τ與 t 相加得到有效氧化時間 。 ox 2112 / 4AttAB????? ? ?????2sgox1 s o x Si Odd 1/H k PtRt N k t D???????200t A tB??? 線性和拋物線速率系數(shù) 在氧化初期且 t0 極薄時， DSiO2/tox ks ， t +? A2/4B， 此時 SiO2 的生長由化學反應速率常數(shù) ks 控制，膜厚與時間成正比，稱為線性生長階段， B/A 稱為 線性 速率系數(shù) 。 ? ? ? ?sgox1k H PBt t tAN??? ? ? ?ox 2112 / 4AttAB????? ? ????? 一、線性 速率系數(shù) 此時 SiO2 的生長由擴散系數(shù) DSiO2 控制，膜厚與 成正比，稱為拋物線生長階段。 B 稱為 拋物線 速率系數(shù) 。 當氧化時間較長， tox 較厚時， DSiO2 /tox ks， t +? A2/4B， t ??2Si O gox12 D H Pt B t tN??? ? ? ? ? ?ox 2112 / 4AttAB????? ? ????? 二、拋物線 速率系數(shù) 還有一個問題要注意， 氧化過程中要消耗掉一部分襯底中的硅 。 氧化層厚度 tox 與消耗掉的硅厚度 tsi 的關系是 tsi = tox tox = tsi 對一個平整的硅片表面進行 氧化和光刻后，若再進行一次氧化，則下面的 SiO2/Si 面將不再是平整的。 不同的氧化劑有不同的 氧化速率系數(shù)，氧化速率的大小順序為，水汽 濕氧 干氧。而氧化膜質量的好壞順序則為，干氧 濕氧 水汽，所以很多情況下采用 “干氧 濕氧 干氧” 的順序來進行氧化。例如， 由于 MOSFET 對柵氧化膜質量的要求特別高，而柵氧化膜的厚度較薄，所以 MOSFET 的柵氧化通常采用干氧氧化。 三 、 影響氧化速率的各種因素 氧化劑的影響 2ox1 1 0 0 CO 1 .5 L / m in1 0 3 0 1 00 .5 μmoTtt??? ? ?? ? ??流量 在拋物線生長階段，氧化速率隨著氧化膜的變厚而變慢 ，因此要獲得較厚氧化膜就需要很高的溫度和很長的時間。這時可采用 高壓水汽氧化 技術，即在幾到幾十個大氣壓下通過增大氧化劑分壓 Pg 來提
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