Сравнение различных методов осаждения пленок

В следующей таблице представлен сравнительный анализ методов осаждения из парогазовой смеси и плазмохимического осаждения.

Окисление

• Использование SiO₂ в производстве СБИС
• Механизм роста и кинетика окисления
• Модель окисления кремния Дила-Гроува
• Сопоставление теоретических и экспериментальных данных
• Рост тонких окислов
• Оборудование для термического окисления
• Особенности роста окислов и влияние различных факторов
• Свойства термических пленок SiO₂
• Плазмохимическое окисление кремния

Использование SiO₂ в производстве СБИС

Благодаря своим уникальным электрофизическим свойствам двуокись кремния находит широкое применение на различных стадиях изготовления СБИС.

Слои SiO₂ используются как:

• маска для диффузии легирующих примесей;
• для пассивации поверхности полупроводников;
• для изоляции отдельных элементов СБИС друг от друга;
• в качестве подзатворного диэлектрика;
• в качестве одного из многослойных диэлектриков в производстве МНОП элементов памяти;
• в качестве изоляции в схемах с многослойной металлизацией;
• как составная часть шаблона для рентгеновской литографии.

Среди преимуществ, обуславливающих использование этого диэлектрика, следует выделить то, что SiO₂ является "родным" материалом для кремния, легко из него получается и удаляется, не растворяется в воде, легко контролируется.

Пленки SiO₂ в микроэлектронной промышленности получают путем окисления кремния различными способами:

• термическое окисление (сухое, влажное, хлорное, пирогенное);
• анодное окисление;
• пиролитическое окисление;
• плазмохимическое окисление.

Под окислением полупроводников понимают процесс их взаимодействия с окисляющими агентами: кислородом, водой, озоном и т.д. При определенных условиях скорость процесса окисления по мере роста концентрации окислителя уменьшается. Это явление часто называют пассивностью и связывают с образованием тонкой диэлектрической пленки, препятствующей переносу окислителя к реакционной поверхности раздела.

В 1958 г. Вагнер ввел понятие об активном и пассивном окислении, имея в виду в первом случае процессы, не связанные с образованием оксидных пленок на поверхности исходного материала. Пассивное окисление отсутствует, когда выделяющиеся продукты реакции удаляются со скоростями, большими скорости их образования.

В настоящее время процессы активного и пассивного окисления полупроводников широко используются в технологии производства современных полупроводниковых приборов при проведении операций химического или газового травления, эпитаксии, термического окисления и диффузии. При этом основное внимание технологов и разработчиков сосредоточено на процессах пассивного окисления, что объясняется первостепенной ролью пленок термически выращенной двуокиси кремния в планарной технологии.