氧化over次作業(yè)ppt課件-wenkub
2023-05-16 03:57:57 本頁面
【正文】 氧化層質(zhì)量介于干氧與水汽之間； ? 應(yīng)用： 擴(kuò)散的掩蔽膜 ΔΔ 硅的熱氧化 4）摻氯氧化 －在干氧中摻少量的 Cl HCl、 C2HCl3 （ TCE）、 C2H3Cl3 （ TCA） 摻氯的作用：吸收、提取有害大多數(shù)重金屬雜質(zhì)及 Na+，減弱 Na+正電荷效應(yīng)。 SiO2的掩蔽作用 ? 圖 ： 不同溫度下掩蔽 B、 P時， SiO2厚度與擴(kuò)散時間的關(guān)系 ? 圖 ： SiO2掩蔽 P擴(kuò)散 P2O5+SiO2 →PSG （磷硅玻璃） 硅的熱氧化生長動力學(xué) Si的熱氧化 ? 熱氧化： 在高溫下，硅片（膜）與氧氣或水汽化學(xué) 反應(yīng)生成 SiO2。 ? SiO2 + 4HF → SiF 4 + 4H2O ? SiF4 +2HF→H 2（ SiF6） ? 總反應(yīng)式： SiO2 +6HF → H 2（ SiF6） + 4H2O ? 腐蝕速率：與 HF的濃度、溫度、 SiO2的質(zhì)量 （干氧、濕氧）等有關(guān)。 ④介電強(qiáng)度： 表征耐壓能力， 106 — 107 V/cm。 ②折射率 :表征光學(xué)性質(zhì)的參數(shù)， 5500197。 SiO2的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) ? SiO4四面體中氧原子： 橋鍵氧－為兩個 Si原子共用，是多數(shù)； 非橋鍵氧－只與一個 Si原子聯(lián)結(jié)，是少數(shù)； ? 無定形 SiO2網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)度： 與橋鍵氧數(shù)目成正比，與非橋鍵氧數(shù)目成反比。集成電路制造技術(shù) 第二章 氧化 2022年 8月 28日 主要內(nèi)容 ? SiO2的作用（用途） ? SiO2的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) ? 硅的熱氧化生長動力學(xué) ? 影響氧化速率的因素 ? 熱氧化的雜質(zhì)再分布 ? 薄氧化層 ? SiSiO2界面特性 應(yīng)用在 DRAM中的 SiO2 SiO2的作用（用途） ? 用途： ? SiO2制備： 熱氧化； 淀積。 ? Si空位相對（ O空位）困難： Si與 4個 O形成 4個共價鍵， O最多形成 2個共價鍵； Si在 SiO2中擴(kuò)散系數(shù)比 O小幾個數(shù)量級。下約為 ， 與制備方法有關(guān)。 ⑤介電常數(shù) :表征電容性能， ε SiO2= 。 SiO2的掩蔽作用 ? 選擇擴(kuò)散： 雜質(zhì)在 SiO2的擴(kuò)散速度遠(yuǎn)小于在 Si中的 擴(kuò)散速度。 ? 特點(diǎn)： 質(zhì)量最好、重復(fù)性和化學(xué)穩(wěn)定性高、界面陷 阱和固定電荷可控等。 注意安全： TCE可致癌； TCA高溫下可形成光氣 （ COCl2），俗稱芥子氣。 熱氧化生長速率 — 氧化層厚度與氧化時間的關(guān)系 ? 平衡時， F1=F2=F3,解得 ? A=2DOX(ks1+h1)； B=2DOX C*/N1， N1(干氧： /cm3；水汽： /cm3 ）； ? －時間常數(shù)； x0* 初始氧化層厚度。 C*/N1 而 ks=ks0exp(Ea/kT) ∴ 無論干氧、濕氧，氧化，溫度與 B/A都是指數(shù)關(guān)系 干氧： Ea=；濕氧： Ea=； SiSi鍵鍵能： 。 ? 結(jié)果：拋物型速率常數(shù) B明顯增加； B/A無明顯變化。 ? 解釋：線性速率常數(shù) B/A在低溫和起始氧化時起主導(dǎo)主要。 ? Na來源：管道、容器等；化學(xué)藥品；人體； ⑤ 氯 ? 氯的作用：固定重金屬、 Na+等雜質(zhì)；增加 Si中的少子壽命；減少 SiO2中的缺陷；降低界面態(tài)和固定電荷密度；減少堆積層錯。 改正：圖 CB/ CS應(yīng)為 CS/CB 熱氧化的雜質(zhì)再分布 薄氧化層 ? ULSI工藝中，柵氧化層小于 30nm； ? DG模型：當(dāng)厚度小于 30nm時，對干氧氧化不準(zhǔn)確（對干氧氧化速率估計(jì)偏
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