Реферат: Защитные диэлектрические пленки в планарной технологии
Складывая почленно эти выражения, получим зависимость С от Ci (Ci = aC2 ):
Подставляя значение C4 в выражение для потока F4 , получим выражение для суммарного потока окислителя:
Если предположить, что на образование единичного объема оксида Vв результате реакции окисления пошло Nчастиц окислителя, то скорость роста слоя оксида будет выражаться следующим уравнением:
Введем обозначения:
тогда
Интегрируя обе части уравнения методом разделения переменных, получим
Или
Решая это квадратное уравнение, получим выражение для толщины оксида в функции времени:
5
Или
Рассмотрим два предельных случая процесса термического окисления кремния. При большом времени окислительного процесса, когда t^> >Л2 /(4£), получим
, или Xo=Bi.
Таким образом, в этом предельном случае имеет место параболический закон процесса термического окисления. Коэффициент В рассматривается как константа скорости окисления.
В другом предельном случае при относительно малом времени окисления, т. е. при условии t<^A2 /(4B), получим
Рис. 2. Зависимость толщины пленки S1O2 от времени проведения процесса окисления кремния
На рис. 2 показаны общая зависимость толщины оксида от времени проведения процесса термического окисления и два ее предельных случая.
3. Термическое окисление кремния в парах воды
Для получения защитных диэлектрических пленок на кремнии используют термическое окисление в парах воды высокой чистоты (порядка 10—20 МОм-см). Высокотемпературную реакцию кремния с водяным паром используют в том случае, когда количество пара не ограничивает скорость реакции. Для поддержания необходимого парциального давления водяных паров у поверхности кремниевых пластин воду подогревают.