Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng Oxy hóa nhiệt trong môn công nghệ vi điện tử
Oxy hoá nhiệt TS. Trương Thị Ngọc Liên Bộ môn Vật liệu điện tử ĐHBK Jan 2009 Mở đầu Mô hình oxy hoá Hệ oxy hoá Tốc độ oxy hoá Hiệu ứng 3D NỘI DUNG Một số loại oxide Vai trò của oxide trong công nghệ IC Có tính ăn mòn phân biệt rất tốt đối với Si Là mặt nạ rất tốt đối với khuếch tán một số tạp chất thông dụng (B, P, As, Sb) Là chất cách điện lý tưởng (r > 10 16 W cm, E g > 9 eV) Có giá trị điện trường cao (10 7 Vcm -1 ) Có lớp oxide mọc bao quanh bề mặt tiếp xúc với bên ngoài của Si Có tính chất điện ổn định Có bề mặt phân cách với Si ổn định và dễ lặp lại Hệ oxy hóa nhiệt system alternatives: Lò đứng: 5°C/min, mẻ Hệ RTO: 300 °C/s, đơn phiến fast ramp furnaces: 75 °C/min, mẻ rapid thermal oxidation (RTO) RTO – one of RTP (rapid thermal processing) Nhiệt độ môi trường đến 1300°C Tốc độ nâng nhiệt: 1°C/s to 300°C/s Khí sạch Áp suất thường hoặc chân không khí oxy khô Cặp nhiệt: 150°C - 1300°C ứng dụng: - Lớp oxide hy sinh (mặt nạ) - Lớp lót Tốc độ mọc 3 Å/s at 1150 °C Đèn tungsten-halogen hoặc đèn hồ quang Xe,Kr Chênh lệch nhiệt độ < 2 °C Sundar Ramamurthy (2004). Solid State Technology Phân biên Si-SiO 2 interface Động học của quá trình oxy hoá nhiệt Động học của quá trình oxy hoá nhiệt Tiêu hao chiều dày Si khi tạo SiO 2 bằng phương pháp oxy hóa nhiệt: 1µm Si bị oxy hoá tạo thành 2,2µm SiO 2 Cấu trúc của SiO 2 Cấu trúc tinh thể Cấu trúc vô định hình Ô mạng cơ bản của SiO 2