Термическое выращивание
Cтраница 1
Термическое выращивание на поверхности подложки диэлектрического слоя двуокиси кремния Si02 обеспечивает электрическую изоляцию и защиту сверхчистого материала подложки от проникновения туда вредных примесей и атомов легирующего вещества в процессе локальной диффузии. [1]
Одним из недостатков метода термического выращивания является тот факт, что температура может повышаться до предельно допустимых значений прежде, чем пленка достигнет заметной толщины. [3]
Нитрид кремния - это аморфный материал, подобный пленкам двуокиси кремния, который может быть получен как в процессах термического выращивания ( нитридизации - nitridization), так и в процессах ХОГФ. [4]
Как и в обычных массивных образцах, относительное энергетическое положение долин может быть смещено за счет деформаций. В МОП-структурах, создаваемых путем термического выращивания SiO2 на Si, при охлаждении до комнатной и более низких температур за счет разницы в коэффициентах термического расширения Si и SiO2 ( а также металлического затвора) могут возникать внутренние поля напряжений. Однако, как известно, такие напряжения термической природы не превосходят 108 дн / см2 [336, 824, 828, 1965], что слишком мало для объяснения наблюдаемых значений долинного вырождения. Следовательно, подобный механизм макроскопических однородных напряжений не может объяснить снятия долинного вырождения. [5]
Описание этого метода с электрохимической точки зрения не входит в задачи данного раздела и поэтому здесь не рассматривается. Более полную информацию, касающуюся термического выращивания окисных слоев, читатель найдет в работе Эванса [20] по коррозии. [7]
 |
Методы приготовления толстых пленок. [8] |
Реакции в плазме точно классифицировать трудно. Их часто относят к ионному распылению; по существу же они, скорее, относятся к реакциям, происходящим в паровой фазе или при термическом выращивании, причем источником энергии, необходимой для возникновения эффекта химических превращений, является электрический разряд. [9]
Напряжение в анодных пленках представляется важным дли электронной техники, где такие пленки выращиваются на матер-иалах, подобных танталу или алюминию и используются как диэлектрики. Тем не менее, для случая циркония, Но-мура и др. [157] отмечали напряжения сжатия. Как и в случае термического выращивания, здесь снова возник вопрос - что же движется з процессе анодирования: ионы металла или кислорода. Об этой проблеме было упомянуто в работах Холлэнда и Янга [259], которые отметили, что в принципе направление напряжения в пленках может быть использовано для того, чтобы решить этот вопрос. [10]
Для учета возникновения поверхностного потенциала, количества и энергетического распределения поверхностных состояний было предложено большое число моделей. Характеристики поверхностных состояний сильно меняются в зависимости от различных технологических обработок и от воздействия различных напряжений. Было установлено, что окисление кремния создает на границе раздела градиент потенциала, вызывающий накопление электронов на поверхности кремния. Избыточные носители вблизи поверхности вызывают значительное изменение проводимости на поверхности по сравнению с объемом, в особенности, если объемная проводимость кремния р-типа; в этом случае область пространственного объемного заряда обусловливает образование инверсионного слоя, так как основные носители в поверхностной области являются неосновными носителями для объема. Это явление имеет большое значение для практики, так как термическое выращивание окисла широко используется при создании кремниевых приборов. [11]
У исследователей, заинтересованных в использовании тонких пленок, имеется широкий выбор методов их изготовления. В общем случае, эти методы могут быть разбиты на два класса. Один класс объединяет методы, основанные на физическом испарении или распылении материала из источника, например термическое испарение или ионное распыление. В другом классе собраны методы, основанные на использовании химических реакций. Сущность реакций в этом классе методов может быть различной: электрическое разделение ионов, как например при электрохимическом осаждении и анодировании, или использование тепловых эффектов, как например при осаждении из паровой фазы и термическом выращивании; в любом случае для окончательного формирования пленки необходимо обеспечить протекание определенных химических реакций. [12]
По данным Лассоу [127] степень адгезии фоторезиста KTFR очень сильно зависит от состояния поверхности окисла, а удовлетворительная адгезия наблюдается только тогда, когда в приповерхностном слое имеются группы силоксанового типа. В случае же фоторезиста KPR наилучшая адгезия бывает в том случае, когда в приповерхностном слое имеются силоксановые и силанольные группы. Когда поверхность гидратированная, адгезия плохая и с тем, и с другим типами фоторезистов. На прочность сцепления слоев фоторезиста типа K. MER с подложкой состояние поверхности почти не оказывает влияния. Это явление обычно объясняют гидрофобной природой молекул фоторезиста. Совершенно очевидно, что сцепление ( энергия адсорбции) для чистой поверхности SiOj должно быть прочнее, чем в тех случаях, когда поверхность имеет какие-либо напряжения или покрыта слоем молекул Н20 или групп ОН и если адсорбированное вещество не содержит сильно поляризованных групп. Характер поверхности окисла, а следовательно, и степень адгезии слоя фоторезиста определяется всем процессом предварительной обработки подложки. Так, обычно, применение высоких температур при термическом выращивании окисла приводит к образованию в поверхностном слое силок-сановых групп, а гидрофильной поверхность становится тогда, когда осаждение окисла осуществляется при низких температурах. Обработка в водных растворах, а особенно в растворах, содержащих HF, также приводит к образованию гидрофильных поверхностных слоев, и как результат, к сравнительно слабому сцеплению со слоем фоторезиста. Наличие в поверхностном слое SiO2 таких окислов, как Р2О5 и В2О3, создает тот же самый эффект. [13]
Страницы: 1