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 -> Промышленные производства -> Анохин В.3. -> "Практикум по химии и технологии полупроводников" -> 49

Практикум по химии и технологии полупроводников - Анохин В.3.

Анохин В.3., Гончаров Е. Г., Кострюкова Е. П., Маршакова Т. А. Практикум по химии и технологии полупроводников: учебное пособие — M.: «Высшая школа», 1978. — 191 c.
Скачать (прямая ссылка): poluprovodniki.djvu
Предыдущая << 1 .. 43 44 45 46 47 48 < 49 > 50 51 52 53 54 55 .. 81 >> Следующая


Защита поверхности кремния при помощи SiO2 имеет определенные преимущества по сравнению с покрытиями из других диэлектрических материалов и широкозонных полупроводников (например, Si3N4, SiC).

Диоксид кремния—• диэлектрик универсального применения. В нем удачно сочетаются высокая химическая стабильность в окислительной среде, склонность к стеклообразованию, способствующая формированию беспористых пленок, удовлетворительные электрофизические характеристики, с одной стороны, а с другой стороны, SiO2 легко растворяется в плавиковой кислоте, что облегчает процесс фотогравировки при изготовлении планарных структур. В то.же время по отношению к смесям HF + HNO3 пленка SiO2 практически стабильна. Это и позволяет использовать ее в качестве маски при селективном травлении кремния.

Свойства кремнеоксидных пленок, а также характер пограничных явлений (на границе кремния с оксидом) можно варьировать, изменяя методику нанесения маскирующего и изолирующего кслоя и условия формирования 'границ раздела. Необходимостью получения разнообразных по свойствам пленок на основе SiO2 на кремнии и мотивируется многочисленность методов создания таких покрытий.

Методы окисления кремния. Методы формирования кремнеоксидных слоев на кремнии можно разделить на два основных класса. К первому классу относятся способы, в основе которых лежит нанесение окислов кремния извне (кремний выполняет роль инертной подложки); ко второму — способы прямого окисления кремния, когда подложка является одним из компонентов химического взаимодействия.

109

К способам создания окисных пленок на кремнии нанесением ма-териала извне относятся термическое или катодное распыление крем-ния в разреженной кислородной атмосфере, катодное напыление дву. окиси кремния, образование окисной пленки при химическом взаимодействии в газовой фазе (пиролиз силана или кремнийорганических соединений в окислительной атмосфере, гидролиз галогенидов кремния и т. п.).

Метод осаждения окисной пленки на кремнии, основанный на гидролизе тетрахлорида SiCU, реализуется в двух вариантах. В первом водяной пар, не-обходимый для гидролиза SiCl4, поступает в реакционную камеру вместе с потоком газа-носителя (водород), проходящим через барботер с водой (смесь SiCl4(r)+H2(r)-f Н20(г). При этом скорость роста SiCk от температуры практически не зависит. Во втором варианте в камеру подается смесь С02(г)^-Н2(г)^ -bSiCU(r). Водяной пар образуется по реакции CO2-J- H2 = CO-f H2O, равновесие которой сдвигается вправо при увеличении температуры. Вследствие этого скорость осаждения пленки SiO2 в соответствии с суммарным уравнением

SiQ4 (г) + H2O (г) = SiO2 (тв) + 4HCl (г)

сильно зависит от температуры. Оба процесса осуществляют при температуре порядка 1 ЮО°С, которая необходима для улучшения адгезии SiO2 с подложкой, а при использовании CO2 — и для обеспечения достаточной скорости образования водяного пара. Скорость осаждения достигает 0,1—0,2 мкм/мин. Толщина слоя окисла, получаемого методом гидролиза SiCl4, неограниченна, однако слишком толстые пленки растрескиваются и отслаиваются. Этот метод широко применяется для создания диэлектрической изоляции, но его возможности ограничиваются областью высоких температур.

К методам собственного окисления кремния относятся различные варианты термического оксидирования (обработка поверхности кремния в окислительной атмосфере при повышенных температурах), электродинамическое (анодное) оксидирование, а также окисление в кислородной плазме при относительно низких температурах (порядка 300—4000Q и некоторые другие.

Термическое окисление кремния является одним из наиболее технологичных и широко применяемых на практике методов. Этот процесс проводят в различных окислительных средахгсухом и увлажненном кислороде, водяном паре при атмосферном и повышенном (до 500 атм) давлениях. Часто используют комбинированные режимы окисления, приводящие к образованию беспористых окисных слоев сравнительно большой толщины с хорошими электрическими свойствами, которые, к тому же, можно варьировать в определенных пределах. Иногда для ускорения термического окисления прибегают к использованию активаторов. Как правило, термическое окисление проводят в проточных системах, но иногда используют и оксидирование в герметичных реакторах, выдерживающих высокие давления. Однако эти способы не лишены некоторых недостатков. Так, при создании толстых (2—3 мкм) изолирующих пленок (при изготовлении ИС с диэлектрической изоляцией) эти методы неприемлемы, поскольку уже при толщине окисла порядка 1,5 мкм скорость роста пренебрежимо мала. Методы термического окисления невозможно применить и при пассивации готовых структур из-за температурных ограничений (не более 5000C при применении алюминиевой разводки).

110

Многочисленны и варианты электрохимического оксидирования. Доетодика предусматривает применение различных электролитов. При этом в качестве среды может выступать вода, а также моноатомные спирты (этиловый, пропиловый, бутиловый и т. п.), этилен'гликоль, глицерин, апротонный растворитель N-метилацетамид и др. Варьируются и солевые добавки, увеличивающие проводимость электролита, а иногда и непосредственно участвующие в процессе формирования оксида на аноде (KNO3, KNO2, NH4NO3, H3PO4 и т. п.). Помимо этого, метод анодного окисления позволяет проводить процесс в трех режимах: гальваностатическом (і= const), потенциостатическом (ф = =const) и комбинированном, когда пленка формуется до определенной толщины в гальваностатическом режиме, а за гем доокисляется в потенциостатическом. Такое многообразие условий процесса позволяет не только гибко управлять им, но и получать при этом слои с различными свойствами, что является преимуществом метода.- Кроме того, к основному достоинству этих методов относится возможность формирования оксидных пленок при комнатной темпе-, ратуре.
Предыдущая << 1 .. 43 44 45 46 47 48 < 49 > 50 51 52 53 54 55 .. 81 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама