氧化over次作業(yè)ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-28 03:57 本頁面
【文章內容簡介】 s C*/N1 線性速度常數 ，即 A2/4Bt+t*，則 拋物線型氧化規(guī)律 （擴散控制） B拋物型速度常數； 1*NChkhkss ??? ?0x B t t ??? 熱氧化生長動力學 熱氧化生長動力學 0 1124A t txAB??????? ? ??? 影響氧化速率的因素 1. 氧化劑分壓 ? C* =Hpg （ C* 為平衡時 SiO2中氧化劑濃度） ? 根據亨利定律，有 B=2DOX C*/N1 ， A=2DOX(ks1+h1)， ? 故： B與 pg成正比， A與 pg無關，因而 B∝p g ， B/A∝p g （線性關系） ； ? 改變分壓： ①高壓氧化②低壓氧化 決定氧化速率常數的因素 影響氧化速率的因素 決定氧化速率常數的因素 2. 氧化溫度 ? 與拋物型速率常數 B的關系： ∵ B=2D OX C*/N1 ｛ Dox =D0exp(Ea/kT) ｝ ∴ B 與氧化溫度是 指數關系 干氧氧化： Ea=（接近 02在熔融硅 石中的擴散系數活化能） 濕氧氧化： Ea=（接近水汽在熔融 硅石中的擴散系數活化能） 結論： B由擴散系數 Dox支配。 決定氧化速率常數的因素 2. 氧化溫度 ? 與線性速率常數 B/A的關系 ∵ B/A= ≈ k s C*/N1 而 ks=ks0exp(Ea/kT) ∴ 無論干氧、濕氧，氧化，溫度與 B/A都是指數關系 干氧： Ea=；濕氧： Ea=； SiSi鍵鍵能： 。 結論： B/A由 ks支配。 1*NChkhkss ?? 影響氧化速率的因素 影響氧化速率的因素 ∵ D OX與 Si片晶向無關， ks與 Si表面的原子密度 (鍵密度）成正比； ∴ 拋物型速率常數 B=2DOX C*/N1，與Si晶向無關； 線性速率常數 B/A ≈ k s C*/N1，與 Si晶向有關： （ 111） 比 （ 100）大 影響氧化速率的其它因素 影響氧化速率的因素 2. 雜質 ① 硼： 在 SiO2中是慢擴散，且分凝系數 m1；（ m=雜質在 Si中的平衡濃度 :雜質在 SiO2中的平衡濃度） 氧化再分布后：大量硼從 Si進入 SiO2中，使非橋鍵氧增加，降低了 SiO2的網絡強度，故氧化劑的 DOX增加。 ? 結果：拋物型速率常數 B明顯增加； B/A無明顯變化。 影響氧化速率的其它因素 B摻雜濃度對氧化速率的影響 影響氧化速率的因素 ② P: 分凝系數 m1 氧化再分布后：少量的 P分凝到 SiO2中，使氧化劑在 SiO2 中的擴散能力增加不多，因而拋物型速率常數 B變化不大； 大部分 P集中在 Si表面，使線性速率常數 B/A明顯增大。 摻 P對 B/A影響的解釋： Si表面的高濃度 P使 EF移動， 造成 Si表面空位濃度增加；空位濃度的增加為氧化劑與 Si的反應提供了額外的位置，從而增加了反應速率。 影響氧化速率的其它因素 P摻雜濃度對氧化速率的影響 ? 現象：低溫下摻 P的氧化速率增大明顯，高溫下增大消失。 ? 解釋：線性速率常數 B/A在低溫和起始氧化時起主導主要。 影響氧化速率的其它因素 ③ 水汽 ? 干氧中，極少量的水汽就會影響氧化速率； ? 水汽會增加陷阱密度。 ? 水汽來源： Si片吸附； O2；外界擴散；含氯氧化中氫與氧反應。 ④ 鈉 ? 鈉以 NaO的形式進入 SiO2中，非橋鍵氧增加，氧化劑的擴散能力增加。
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