Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Органическая химия -> Анюхин В.З. -> "Практикум по химии и технологии полупроводников" -> 50

Практикум по химии и технологии полупроводников - Анюхин В.З.

Анюхин В.З., Гончаров Е.Г., Кострюкова Е.П. Практикум по химии и технологии полупроводников — М.: Высшыя школа, 1978. — 191 c.
Скачать (прямая ссылка): praktikumpohim1978.djvu
Предыдущая << 1 .. 44 45 46 47 48 49 < 50 > 51 52 53 54 55 56 .. 80 >> Следующая


электрическую прочность SiO2. Второй недостаток определяется- сорбцией примесей из раствора электролита, влияющих на распределение и плотность заряда в окисле и на границе раздела Si —SiO2. Содержание примесей в электролите не всегда можно проконтролировать, так как применяемые реактивы часто не обладают достаточной чистотой.

Условия формирования границы Si —SiO2 принципиально различны при прямом окислении и при осажденин слоя окисла. Поверхность кремниевой^ подложки в обычных условиях покрыта тонкнм слоем (до 30—70 A) оксида, состав которого условно может быть вы-

Рис. 62. Распределение концентрации кислорода в переходном слое на границе Si-SiO2:

а — первичный хемосорбционныв слой; б — пиролнтическое осажг денне SiO2; в — термическое окисление

111> щ

ражен SiO2,*. Концентрация кислорода в этом слое падает (рис. 62, и) от SiO^a. на поверхности кремния до нуля на глубине S1. Распределение концентрации кислорода в пределах переходного слоя при осаж-дении слоя SiO2 представлено на рис. 62, б. Наличие значительного количества кислородных вакансий в поверхностном слое Si02_K благоприятствует сращиванию осаждаемого окисла с подложкой по ва-кансионно-обменному механизму:

SiO2 (г) + Si02_x (подложка) -> SiO2.* (поверх.) + SiO2 (внутр.)

В процессе адгезионно-химического взаимодействия образуется новый переходный слой S2. концентрация анионообразователя в котором изменяется от Si02_T до SiO2. Таким образом, общая толщина переходного слоя 8 = S1 -+- S2 определяет пространственно протяженную (хотя и весьма тонкую) область, в которой наблюдается непрерывный переход от чистого кремния до SiO2*.

Образование переходного слоя в процессе прямого термического (и анодного) окисления кремния представлено на рис. 62, в. Переходный слой формируется не на' исходной поверхности подложки, а под ней за счет диффузионно-химических процессов; при этом граница раздела Si—SiO2 продвигается в объем кристалла, в то время как при осаждении окисла из газовой фазы координата границы постоянна. Вследствие этого при термическом окислении формирование пограничного переходного слоя происходит в более «стерильных» условиях — во внутренних областях кристалла, а примеси, сорбированные исходной поверхностью подложки, кроме щелочных металлов, оттесняются в толщу оксида. Толщина переходного слоя между термическим окислом и подложкой значительно больше, чем при осаждении SiO2 из газовой фазы. Поэтому различие коэффициентов термического расширения кремния и SiO2 при прямом окислении не влияет на адгезию, поскольку термические напряжения постепенно гасятся в переходном слое. К тому же в пределах переходного слоя коэффициент линейного расширения непрерывно изменяется в сответствии с непрерывным изменением концентрации анионообразователя.

Кинетика и механизм термического окисления. Общий характер процесса термического оксидирования кремния может быть представлен кинетической кривой d — f(т) при T = const, где d — толщина пленки оксида; т — время (рис. 63). Условно кривая может быть разбита на четыре участка, для которых явный вид функции d = /(т) различен. Участок I, соответствующий начальному, периоду окисления, описывается линейной функцией d = kr. Скорость роста пленки на этом этапе постоянна и определяется стадией поверхностной реакции. В реальных условиях обычно эту стадию не наблюдают, поскольку поверхность кремния уже покрыта тонким плотным слоем оксида (см.рис.62,?)-По мере роста пленки все большую роль начинает играть диффузия окислителя к границе раздела Si—SiO2. Поэтому на участке II линейная зависимость" d = kr сменяется линейно-параболической --- і

* Подобные кинетически заторможенные системы находятся в стационарном состоянии и не являются равновесными. ^jA

112> ff. + cd = kr (с, k—константы), которая, определяется конкуренцией поверхностной реакции и диффузии. Относительный вклад этих процессов на участке II определяется коэффициентом с. Преимущественно диффузионный контроль процесса оксидирования осуществляется на участкеТІІ, для которого кинетическая кривая отряжается параболическим законом d2= kr, вытекающим из линейно-параболического при с = 0, т. е. при отсутствии вклада поверхностной реакции. При дальнейшем росте пленки диффузия кислорода через слой оксида затрудняется и скорость роста начинает убывать заметнее, чем-на предыдущих участках. На участке IV кинетическая кривая приближается к некоторому предельному значению dmax, характерному для данной

Рис. 63. Общий вид KHHCS Рис. 64. Линеаризация кн-

тической кривой термичес- нетических кривых герми-

КОГО' окисления кремния ' ческого окисления кремния

при T= const

температуры, и параболический закон сменяется параболически-логарифмическим d = k'\g(l + схт) -f- C2TiI2, а затем логарифмическим законом d = k'\g (1 + сгт) при C2 = 0. Таким образом, термическое окисление кремния в технологически приемлемых интервалах температуры и времени выращивания в проточных системах- приводит к образованию пленок предельной толщины. Так, при температуре порядка 1200ЕС невозможно получить термический SiO2 на кремнии толщиной более примерно 1,5 мкм.
Предыдущая << 1 .. 44 45 46 47 48 49 < 50 > 51 52 53 54 55 56 .. 80 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама