Пленка - диоксид - кремний
Cтраница 1
Пленки диоксида кремния SiOa получают путем термического окисления. [1]
Функциональные возможности пленок диоксида кремния достаточно широки. Важную роль они играют в планарной технологии. Пленки SiO2 используют для защиты поверхности полупроводника и особенно выходов на поверхность р-п-пере-ходов от внешних воздействий; для пассивации поверхности полупроводника в целях получения совершенной границы раздела полупроводник - оксид с малой плотностью поверхностных состояний и небольшим фиксированным зарядом, обладающей высокой стабильностью свойств как при воздействии внешних факторов ( температуры, электрического поля, облучения), так и во времени; для маскирования поверхности полупроводника при локальном легировании методом диффузии или ионного внедрения; с целью создания изоляции активных и пассивных элементов ИМС, межслойной изоляции и тонкого диэлектрического слоя под затвором МОП-приборов и микросхем. [2]
Пленарный процесс заключается в создании на поверхности кремния пленки диоксида кремния ( SiOj) толщиной 0 1 - 1 мкм путем окисления пластины кремния в среде кислорода при высокой температуре и проведения фотолитографической обработки. При проведении фотолитографической обработки на окисленную пластину кремния наносят слой фотоэмульсии - фоторезист - и экспонируют его через фотошаблон, содержащий множество идентичных рисунков, задающих конфигурацию элементов активных структур приборов. Затем в растворе, содержащем плавиковую кислоту, травят обнажившуюся в отверстиях фоторезиста пленку диоксида кремния - вскрывают в ней окна. Оставшийся фоторезист полностью удаляют. Далее проводят диффузию примеси. Скорость диффузии примеси в полупроводник через окно и в защитной пленке диоксида кремния ( для акцепторной примеси бора и донорных примесей фосфора или мышьяка) сильно отличается. [3]
Пленки нитрида кремния имеют лучшие электрические характеристики, чем пленки диоксида кремния. Стабильность характеристик сохраняется даже при высоких температурах. Пленки нитрида кремния огнеупорны и кислотостойки. [4]
Столь протяженные хвосты скорее всего связаны с нарушением стехиометрии пленки диоксида кремния по кислороду, которое сильнее всего проявляется в случае недоокисленной реальной поверхности. Исследуя потенциальные барьеры И - 2 в структурах с тонким оксидом ( МНОП-структуры с тонким подслоем Si02), авторы [57] отмечают существенное уменьшение W2 при толщине d 3 1 нм. Последнее согласуется со спектроскопическим данными, рассмотренными в гл. [6]
 |
Типичные граничные условия для диффузии в планар-ной технологии. [7] |
Остальная часть плоскости ( х, у) защищена пленкой диоксида кремния и играет роль отражающей границы. Диффузия осуществляется в ( х, у, г) - пространстве. [8]
А - 0 5 мкм и толщине h - 1 мкм пленки диоксида кремния ( rif - 1 5) необходима ширина спектра зондирующего света ДА 80 нм. [9]
Термическое ( высокотемпературное) окисление позволяет получить на поверхности кремниевых пластин пленку диоксида кремния, что широко используется для создания масок при легировании ( см. рис. 2.3, 2.7), формировании подзатворного диэлектрика в МДП-транзисто-рах, а также изолирующих слоев между элементами. Применение пленки SiO2 в качестве маски при диффузии примесей основано на том, что коэффициент диффузии ряда примесей ( Р, В, As, Sb и др.) в ней значительно меньше, чем в кремнии. При ионном легировании маскирующее свойство слоя SiO2 основано на том, что длина пробега ионов меньше толщины слоя. [10]
В качестве защитных покрытий в последнее время наиболее широкое распространение получили используемые в аморфном виде пленки диоксида кремния SiO2, нитрида кремния Si3N4, оксида алюминия А12О3 или комбинации покрытий из этих материалов. В ряде случаев успешно используют защитные пленки из легкоплавких силикатных или халькогенидных стекол. [11]
Примером диффузии примеси из слоя конечной толщины в полуограниченное тело с отражающей границей является диффузия в пластину кремния из эпитаксиального, имплантированного или диффузионного слоя, содержащего легирующую примесь и покрытого пленкой диоксида кремния. Границу пластины полупроводника с пленкой из SiO2 можно считать отражающей, так как коэффициенты диффузии большинства примесей в кремнии на несколько порядков выше, чем в его диоксиде. [13]
Присутствие кислорода улучшает качество пленок, причем процесс можно проводить при более низких температурах, порядка 400 - 500 С, а скорость осаждения при этом получается выше. Пленки диоксида кремния, полученные методом пиролиза, имеют, как правило, аморфную структуру. [14]
Обнаружено [14, 206] восстановление SiO2 до элементарного кремния и образование - у - А12О3 при нанесении на поверхность атомов алюминия. Исследования оптических параметров пленки диоксида кремния под алюминиевым электродом указывают на образование достаточно толстой ( - 10 нм) пленки оксида алюминия. [15]
Страницы: 1 2 3