第一章热氧化工艺.

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热氧化工艺的原理及应用

热氧化工艺的原理及应用

热氧化工艺的原理及应用1. 热氧化工艺的原理热氧化工艺是一种通过高温氧化的方法处理废气和废水的技术。

其原理主要包括以下几个方面:1.1 高温氧化热氧化工艺的核心是将废气或废水中的有机物经过高温条件下的氧化反应,使有机物转化为水和二氧化碳等无害物质。

高温氧化技术可以利用高温条件下氧气的强氧化性,将有机物无害化。

1.2 催化剂的作用在热氧化过程中,常常会使用催化剂来增加反应的速率和效率。

催化剂可以使氧化反应在相对较低的温度下进行,从而节省能源和降低操作成本。

1.3 控制氧化反应的条件热氧化工艺需要控制反应的温度、压力、氧气浓度等条件,以确保有机物能够完全氧化,同时避免产生副产物或有害物质。

通过科学合理的控制条件,可以使热氧化工艺达到较高的效率和环保要求。

2. 热氧化工艺的应用热氧化工艺具有广泛的应用领域,主要包括以下几个方面:2.1 废气处理热氧化工艺可以有效地处理各种产生有机废气的工艺,如化工、印染、塑料加工等。

通过热氧化工艺,可以将有机废气中的有害物质彻底分解,达到排放标准。

2.2 废水处理热氧化工艺可以用于废水的处理,特别是含有高浓度有机物的废水。

通过高温氧化反应,可以将有机物转化为无害的水和二氧化碳等物质,实现废水的处理和资源化利用。

2.3 有机废物处理热氧化工艺也可以用于有机废物的处理,如有机固体废弃物、污泥等。

通过高温氧化反应,可以将有机物完全矿化,减少废物体积,并同时产生热能和可回收资源。

2.4 生物质能利用热氧化工艺可以用于生物质能的利用。

生物质能包括秸秆、木材废弃物、农作物残渣等。

通过热氧化反应,可以将生物质能转化为热能或生物质材料,实现能源的有效利用和资源循环利用。

2.5 废弃物热能利用热氧化工艺还可以将废弃物中的有机物转化为热能。

通过燃烧废弃物产生高温,然后利用热能进行发电或供热。

这样不仅能减少废弃物的量,还能提供清洁能源。

3. 热氧化工艺的优势热氧化工艺相比传统的废气和废水处理方法具有一些明显的优势:•高效性:热氧化工艺可以彻底分解有机物,处理效率高;•环保性:热氧化工艺将有机物转化为无害物质,避免了有害物质的产生和排放;•资源化利用:热氧化工艺可以将有机物转化为能源或可回收资源,实现资源的循环利用;•可控性:热氧化工艺可以通过控制温度、压力等条件,实现反应的可控性;•适应性强:热氧化工艺适用于多种废气、废水和废弃物的处理,具有较强的适应性。

扩散工艺

扩散工艺

扩散工艺培训----主要设备、热氧化、扩散、合金前言:扩散部按车间划分主要由扩散区域及注入区域组成,其中扩散区域又分扩散老区和扩散新区。

扩散区域按工艺分,主要有热氧化、扩散、LPCVD、合金、清洗、沾污测试等六大工艺。

本文主要介绍热氧化、扩散及合金工艺。

目录第一章:扩散区域设备简介……………………………………第二章:氧化工艺第三章:扩散工艺第四章:合金工艺第一章:扩散部扩散区域工艺设备简介炉管设备外观:扩散区域的工艺、设备主要可以分为:炉管:负责高温作业,可分为以下几个部分:组成部分功能控制柜→对设备的运行进行统一控制;装舟台:→园片放置的区域,由控制柜控制运行炉体:→对园片进行高温作业的区域,由控制柜控制升降温源柜:→供应源、气的区域,由控制柜控制气体阀门的开关。

FSI:负责炉前清洗。

第二章:热氧化工艺热氧化法是在高温下(900℃-1200℃)使硅片表面形成二氧化硅膜的方法。

热氧化的目的是在硅片上制作出一定质量要求的二氧化硅膜,对硅片或器件起保护、钝化、绝缘、缓冲介质等作用。

硅片氧化前的清洗、热氧化的环境及过程是制备高质量二氧化硅膜的重要环节。

2. 1氧化层的作用2.1.1用于杂质选择扩散的掩蔽膜常用杂质(硼,磷,砷等)在氧化层中的扩散系数远小于在硅中的扩散系数,因此氧化层具有阻挡杂质向半导体中扩散的能力。

利用这一性质,在硅上的二氧化硅层上刻出选择扩散窗口,则在窗口区就可以向硅中扩散杂质,其它区域被二氧化硅屏蔽,没有杂质进入,实现对硅的选择性扩散。

1960年二氧化硅就已被用作晶体管选择扩散的掩蔽膜,从而导致了硅平面工艺的诞生,开创了半导体制造技术的新阶段。

同时二氧化硅也可在注入工艺中,作为选择注入的掩蔽膜。

作为掩蔽膜时,一定要保证足够厚的厚度,杂质在二氧化硅中的扩散或穿透深度必须要小于二氧化硅的厚度,并有一定的余量,以防止可能出现的工艺波动影响掩蔽效果。

2.1. 2缓冲介质层其一:硅与氮化硅的应力较大,因此在两层之间生长一层氧化层,以缓冲两者之间的应力,如二次氧化;其二:也可作为注入缓冲介质,以减少注入对器件表面的损伤。

氧化工艺

氧化工艺

薄膜淀积一、介绍在分立器件与集成电路制造过程中,需要很多类型的薄膜,这些薄膜主要分为四类:热氧化薄膜、介质、多晶硅以及金属膜等:半导体可采用多种氧化方法,包括热氧化法、电化学阳极氧化法以及等离子体反应法。

对于硅来说,热氧化法是最重要的。

在热氧化薄膜中,有两种膜最重要:一种是在漏/源极的导通沟道覆盖的栅极氧化膜(gate oxide);一种是用来隔离其他器件的场氧化膜(field oxide)。

这些膜只有通过热氧化才能获得最低界面陷阱密度的高质量氧化膜。

二氧化硅SiO2和氮化硅Si3N4的介电薄膜作用:隔离导电层;作为扩散及离子注入的掩蔽膜;防止薄膜下掺杂物的损失;保护器件使器件免受杂质、水气或刮伤的损害。

由于多晶硅电极的可靠性由于铝电极,常用来制作MOS器件的栅极;多晶硅可以作为杂质扩散的浅结接触材料;作为多层金属的导通材料或高电阻值的电阻。

金属薄膜有铝或金属硅化物,用来形成具有低电阻值的金属连线、欧姆接触及整流金属-半导体接触势垒器件。

二、原理与工艺A、热氧化工艺热氧化工艺的原理就是在硅衬底上生成高质量的二氧化硅薄膜。

热氧化工艺分为干氧氧化和湿氧氧化。

反应方程式如下:Si+2H2O→SiO2+2H2湿氧氧化Si+O2→SiO2干氧氧化热氧化是高温工艺。

在高温下,一开始是氧原子与硅原子结合,二氧化硅的生长是一个线性过程。

大约长了500Å之后,线性阶段达到极限。

为了保持氧化层的生长,氧原子与硅原子必须相互接触。

在二氧化硅的热生长过程中,氧气扩散通过氧化层进入到硅表面,因此,二氧化硅从硅表面消耗硅原子,氧化层长入硅表面。

随着氧化层厚度的增加,氧原子只有扩散通过更长的一段距离才可以到达硅表面。

因此从时间上来看,氧化层的生长变慢,氧化层厚度、生长率及时间之间的关系成抛物线形。

高质量的二氧化硅都是在800℃~1200℃的高温下生成,而且其生成速率极其缓慢。

其中湿氧氧化速率要高于干氧氧化。

在氧化过程中,硅与二氧化硅的界面会向硅内部迁移,这将使得Si表面原有的污染物移到氧化膜表面而形成一个崭新的界面。

扩散工艺培训

扩散工艺培训

扩散工艺培训----主要设备、热氧化、扩散、合金前言:扩散部按车间划分主要由扩散区域及注入区域组成,其中扩散区域又分扩散老区和扩散新区。

扩散区域按工艺分,主要有热氧化、扩散、LPCVD、合金、清洗、沾污测试等六大工艺。

本文主要介绍热氧化、扩散及合金工艺。

目录第一章:扩散区域设备简介……………………………………第二章:氧化工艺第三章:扩散工艺第四章:合金工艺第一章:扩散部扩散区域工艺设备简介炉管设备外观:扩散区域的工艺、设备主要可以分为:炉管:负责高温作业,可分为以下几个部分:组成部分功能控制柜→对设备的运行进行统一控制;装舟台:→园片放置的区域,由控制柜控制运行炉体:→对园片进行高温作业的区域,由控制柜控制升降温源柜:→供应源、气的区域,由控制柜控制气体阀门的开关。

FSI:负责炉前清洗。

第二章:热氧化工艺热氧化法是在高温下(900℃-1200℃)使硅片表面形成二氧化硅膜的方法。

热氧化的目的是在硅片上制作出一定质量要求的二氧化硅膜,对硅片或器件起保护、钝化、绝缘、缓冲介质等作用。

硅片氧化前的清洗、热氧化的环境及过程是制备高质量二氧化硅膜的重要环节。

2. 1氧化层的作用2.1.1用于杂质选择扩散的掩蔽膜常用杂质(硼,磷,砷等)在氧化层中的扩散系数远小于在硅中的扩散系数,因此氧化层具有阻挡杂质向半导体中扩散的能力。

利用这一性质,在硅上的二氧化硅层上刻出选择扩散窗口,则在窗口区就可以向硅中扩散杂质,其它区域被二氧化硅屏蔽,没有杂质进入,实现对硅的选择性扩散。

1960年二氧化硅就已被用作晶体管选择扩散的掩蔽膜,从而导致了硅平面工艺的诞生,开创了半导体制造技术的新阶段。

同时二氧化硅也可在注入工艺中,作为选择注入的掩蔽膜。

作为掩蔽膜时,一定要保证足够厚的厚度,杂质在二氧化硅中的扩散或穿透深度必须要小于二氧化硅的厚度,并有一定的余量,以防止可能出现的工艺波动影响掩蔽效果。

2.1. 2缓冲介质层其一:硅与氮化硅的应力较大,因此在两层之间生长一层氧化层,以缓冲两者之间的应力,如二次氧化;其二:也可作为注入缓冲介质,以减少注入对器件表面的损伤。

热氧化工艺

热氧化工艺
■ 氧化层足够厚(氧化时间长)时,可忽略一次项,此时Tox ~ t为抛物线关系: 氧化层足够厚(氧化时间长) 可忽略一次项,此时T t为抛物线关系 关系:
其中B 其中B为抛物线氧化速率常数
■ 介于(1)、(2)两者之间的情况,Tox ~ t关系要用求根公式表示: 介于(1)、(2)两者之间的情况, 两者之间的情况 t关系要用求根公式表示: 关系要用求根公式表示
两个方程式,但有三个未知量: 两个方程式,但有三个未知量:Cs Co Ci 亨利定律:固体表面吸附元素浓度与固体表面外侧气 亨利定律: 体中该元素的分气压成正比
H—亨利气体常数
理想气体定律
剩下两个未知量:C0和Ci 剩下两个未知量:
+ 两个方程可求解Ci和C0 两个方程可求解 可求解C
定义
则有: 则有:
第一章 热氧化工艺 (Thermal Oxidation) Oxidation)
硅的热氧化工艺(Thermal 硅的热氧化工艺(Thermal Oxidation)
■ ■ ■ ■
二氧化硅的性质和用途 热氧化原理(Deal热氧化原理(Deal-Grove 模型) 模型) 热氧化工艺(方法) 热氧化工艺(方法)和系统 热氧化工艺的质量检测
通过解方程,可以得到 通过解方程,
因此, 因此,有, 将J3与氧化速率联系起来,有 与氧化速率联系起来,
其中N 是形成单位体积SiO 其中N1是形成单位体积SiO2所需的 氧化剂分子数或原子数。 氧化剂分子数或原子数。 N1=2.2×1022cm-3(干氧O2) N1=4.4 × 1022cm-3(水汽H2O) =2.2× 干氧O 水汽H
J3: J3:反应流密度
1、D – G 模型 (1) 氧化剂由气相传输至SiO2的表面,其粒子流密度J1 氧化剂由气相传输至 传输至SiO 的表面,其粒子流密度J (即单位时间通过单位面积的原子数或分子数)为: 即单位时间通过单位面积的原子数或分子数)

半导体晶圆氧化工艺介绍

半导体晶圆氧化工艺介绍

半导体晶圆氧化工艺介绍全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:半导体晶圆氧化工艺介绍半导体晶圆氧化工艺是半导体制造过程中的重要环节,其作用是将半导体晶片的表面氧化处理,形成氧化层,以提高半导体器件的性能和稳定性。

半导体晶圆氧化工艺主要应用于CMOS(互补金属氧化物半导体)器件的制造过程中,其关键技术是热氧化和湿氧化。

热氧化是指将半导体晶片置于高温炉内,与氧气反应生成氧化物膜的过程。

热氧化工艺可分为干氧化和湿氧化两种方式。

干氧化是在氧气气氛中进行的,主要适用于硅晶圆的氧化处理。

湿氧化是在含有一定湿度的氧气气氛中进行的,可以提高氧化速度,适用于一些特殊情况下。

在热氧化过程中,晶片表面的硅原子与氧气发生反应,生成一定厚度的氧化硅层。

氧化硅层能够有效隔离杂质和控制晶片表面的平整度,提高器件的性能和可靠性。

氧化硅层还可以起到保护作用,防止晶片表面受到外部环境的影响。

除了热氧化工艺外,湿氧化工艺也是半导体晶圆氧化的重要方式。

湿氧化工艺是在高温高湿度的氧气气氛中进行的,可以生成高质量的氧化硅层。

湿氧化工艺具有氧化速度快、氧化硅质量好等优点,但也存在着生长速度难以控制和氧化过程中液滴形成等缺点。

在半导体晶圆氧化工艺中,除了选择合适的氧化方法外,还需要注意氧化层的厚度和质量控制。

氧化层的厚度决定了器件性能和效果,通常需要通过控制氧化时间和温度来实现。

而氧化层的质量对晶片的性能和可靠性也有着重要影响,因此需要通过优化工艺参数和设备设施来保证氧化层质量。

半导体晶圆氧化工艺是半导体器件制造过程中的重要步骤,通过合理选择氧化方法、控制氧化参数和优化设备设施等方式,可以实现对氧化硅层的高质量生长和控制,从而提高器件的性能和可靠性。

随着半导体技术的不断发展和进步,半导体晶圆氧化工艺也在不断创新和改进,为半导体器件的制造提供了更为稳定和可靠的技术保障。

第二篇示例:半导体晶圆氧化工艺是半导体制造工艺中非常重要的一部分。

在半导体制造过程中,晶圆氧化是一个非常关键的步骤,它主要用于形成氧化层,以保护晶片表面、改变表面状态、控制电子通道等。

热氧化

热氧化

氧化的两种极限下,氧化层中氧化剂的分布示意图
二、SiO2的生长厚度计算
Si表面处的流密度也可表示为
F
N
dX 0
3
1 dt
N1为生长单位体积的SiO2所需的氧化剂分子个数。氧化剂为O2时,N1为2.21022/cm3; 氧化剂为H2O时,N1为4.41022/cm3。 (无定形二氧化硅的分子密度NSiO2=2.2×1022/cm3)
N1
dX 0 dt
F3
Ks Ni
1 KS
KSN * / h KS X0
/ DSiO2
由初始条件X0(0)=Xi 求得:
X02+AX0=B(t+)
其中:
进一步:
A
2
D SiO
2
1 K
S
1 h
X 0
A 2
1
(t ) A2 / 4B
1
2D N *
B
SiO2
N
1
X2 i
AX i
B
氧化层厚度
X 0
A 2
二.为什么要热氧化?
1.氧化膜作用
①.作为杂质扩散或离子注入的掩蔽层 ②.表面钝化层 ③.器件隔离用的绝缘层 ④.mos器件的组成部分—栅介质 ⑤.电容器的介质材料 ⑥.多层布线间的绝缘层
2.SiO2的性质
2.1二氧化硅的绝缘特性
■ 电阻率高: 1 1014 ·cm ~ 1 1016 ·cm 禁带宽度大: ~ 9 eV
冲氧化层
与干氧氧化法结合 生长厚氧化层
厚层氧化; 干O2(10min)-湿
氧-干O2(10min)
在实际生产中,对于制备较厚的二氧化硅层来说往往
采用干氧-湿氧-干氧相结合的氧化方式,既保证了二

热氧化工艺的原理及应用

热氧化工艺的原理及应用

热氧化工艺的原理及应用热氧化工艺是一种通过高温和氧气氧化有机物质的技术,它的原理基于有机物质在高温下与氧气反应,产生二氧化碳、水和其他气体的化学反应。

这种工艺主要应用于废弃物处理、空气污染物净化和能源回收等方面。

热氧化工艺的原理基于燃烧和氧化反应。

在高温下,有机物质分解为低分子量的化合物,如气体和液体,同时发生与氧气的化学反应,产生二氧化碳、水蒸汽和其他的气体。

这些气体经过后续的处理,如冷凝、过滤和吸收等,可以达到废弃物处理和空气污染物净化的目的。

此外,热氧化工艺还可以通过高温下有机物的燃烧产生热能,用于能源回收。

热氧化工艺的应用非常广泛。

首先,它可以用于废弃物处理。

废弃物处理主要包括固体废弃物和液体废弃物的处理。

热氧化工艺可以将有机废弃物转化为二氧化碳和水等无害物质,从而达到减少废弃物的目的。

同时,该工艺还可以处理污染性废物,如有机化合物、危险废物和污泥等。

通过高温和氧气的作用,这些有机物质可以迅速分解和氧化,减少对环境的污染。

其次,热氧化工艺还用于空气污染物净化。

空气污染物是导致大气污染的主要原因之一。

大气污染物主要包括气体污染物和颗粒物污染物。

热氧化工艺可以将这些污染物通过高温和氧气的氧化作用转化为二氧化碳、水和其他无害气体。

例如,热氧化工艺可以用于处理一氧化碳、氯仿、甲苯、苯酚和氮氧化物等有机污染物。

它还可以处理含有二噁英、卤化物和重金属等污染物的废水。

此外,热氧化工艺还可以用于能源回收。

在热氧化过程中,有机物质被氧化,同时也产生了大量的热能。

这些热能可以用于提供热水、热蒸汽或发电等能源。

因此,通过热氧化工艺可以将废弃物转化为能源,实现资源的循环利用。

总之,热氧化工艺是一种通过高温和氧气氧化有机物质的技术。

它的原理基于燃烧和氧化反应,主要应用于废弃物处理、空气污染物净化和能源回收等方面。

热氧化工艺在环境保护和资源利用方面具有重要意义,有助于减少废弃物产生、提高空气质量和实现能源的可持续利用。

ti6al4v热氧化工艺及该合金内耗性能的研究

ti6al4v热氧化工艺及该合金内耗性能的研究

中南大学硕士学位论文第一章文献综述1.1.2钛合盒的分类钛的合会化元素种类有很多,按照它们对钛的相变的影响分类,那些能提高B转变温度或者在a—Ti中具有很高的溶解度或能完全溶解的合金添加剂叫做a稳定元素。

而那些能降低B转变温度的合金添加剂叫做B稳定元素。

钛合金的分类方法有很多种,根据钛合金的组成相,分为a钛合金,B钛合金,a+B双相钛合金。

Ti6A14v是典型的a+B双相钛合金,A1和V元素都是作为置换式溶质原子溶解于Ti6A14v中的,形成置换式固溶体。

其中Al是a相稳定元素,能够提高B转变温度,v是B相稳定元素,能够降低B转变温度,在加热或者冷却过程中两相发生相互转变,成分上也会发生变化【2】。

Ti—A1.v三元系浓度三角形见图1—2。

1.2钛合金的相变及组织变化图1—2Ti.A1.v三元系浓度三角形1.2,1钛合金的主要的组织类型及相变【4、5】1.2.1.1钛合金中的马氏体相变由于钛在882.5℃存在着同素异构转变,即a相(密排六方)——-B相(体心立方),同时在淬火过程中还会发生马氏体相变,因此钛合金象钢一样相的种类繁多,相变丰富,当然组织类型也就较多。

钛及钛合金的组织主要有三大类型,网篮组织、等轴组织、魏氏组织,还有许多中间类型的组织。

钛合金自高温快速冷却(淬火)时,视合金成分的不同,B相可以转变为马氏体a’(或a”)、∞或过冷B等亚稳定相。

当快速冷却时,由B析出a相的过程来不及进行,但是8相的晶体结构不易为冷却所抑制,仍然发生了转变。

这种原始8相的成分未发生变化,但晶体结构发生了变化的过饱和固溶体便是马氏体。

若B稳定元素含量不大,则B相的晶格将由体心立方品格转变为密排六方晶格。

这种具有六方晶格的过饱和固溶体称为六方马氏体,一般以n,表示。

若合金元素含量较大,则晶格转变时阻力较大,不能转变为六方晶格,而是转变为斜方晶格。

这种具有斜方晶格的马氏体称为斜方马氏体,一般以a”表示。

另外,还可以认为,马氏体转变是一个切变相变,在转变时,B相中的原子作集体的、有规律的近程迁移,迁移距离较大时,形成六方o7,迁移距离较小时形成斜方a”。

常见的热氧化工艺

常见的热氧化工艺

二.常见的各种氧化工艺1.热氧化工艺热生长氧化法-将硅片置于高温下,通以氧化的气氛,使硅表面一薄层的硅转变为二氧化硅的方法。

①常见的热氧化工艺类别及特点:a 干氧氧化:干氧氧化法-氧化气氛为干燥、纯净的氧气。

氧化膜质量最好,但氧化速度最慢。

b水汽氧化:水汽氧化法-氧化气氛为纯净的水汽。

氧化速度最快,但氧化膜质量最差。

c湿氧氧化:湿氧氧化法-氧化气氛为纯净的氧气+纯净的水汽。

氧化膜质量和氧化速度均介于干氧氧化和水汽氧化之间。

②常见的热氧化工艺:a方法:常采用干氧-湿氧-干氧交替氧化法。

b工艺条件:温度:高温(常见的为1000℃-1200℃)。

时间:一般总氧化时间超过30分钟。

②氧化生长规律:一般热氧化生长的二氧化硅层厚度与氧化时间符合抛物线规律。

原因是:在氧化时存在氧化剂穿透衬底表面已生成的二氧化硅层的事实。

2.热分解淀积法:(工艺中也常称为低温淀积法或低温氧化法)热分解淀积法-在分解温度下,利用化合物的分解和重新组合生成二氧化硅,然后将生成的二氧化硅淀积在衬底(可为任何衬底)表面上,形成二氧化硅层的方法。

①可见的低温氧化工艺类别及特点:a.含氧硅化物热分解淀积法:多采用烷氧基硅烷进行热分解,分解物中有二氧化硅,在衬底上淀积形成二氧化硅层。

b.硅烷(不含氧硅化物)热分解氧化淀积法:硅烷热分解析出硅原子,与氧化剂(氧气)作用生成二氧化硅,在衬底上淀积形成二氧化硅层。

②常见的低温氧化工艺:a.设备:采用低真空氧化淀积炉。

b.条件:Ⅰ含氧硅化物热分解淀积法:对常用的正硅酸乙酯:T=750℃;真空度为托。

Ⅱ硅烷热分解氧化淀积法:T>300 ℃(实际采用420 ℃),淀积时系统中通入氧气,真空度同上。

③低温氧化生长规律:低温氧化(热分解淀积)生长的二氧化硅层厚度与氧化时间符合线性规律。

原因是:在氧化时是在衬底表面上淀积二氧化硅,不存在氧化剂穿透衬底表面已生成的二氧化硅层的问题。

SiO2的制备方法:热氧化法干氧氧化水蒸汽氧化湿氧氧化干氧-湿氧-干氧(简称干湿干)氧化法氢氧合成氧化化学气相淀积法热分解淀积法溅射法化学汽相淀积(CVD)化学汽相淀积(Chemical Vapor Deposition):通过气态物质的化学反应在衬底上淀积一层薄膜材料的过程CVD技术特点:具有淀积温度低、薄膜成分和厚度易于控制、均匀性和重复性好、台阶覆盖优良、适用范围广、设备简单等一系列优点CVD方法几乎可以淀积集成电路工艺中所需要的各种薄膜,例如掺杂或不掺杂的SiO2、多晶硅、非晶硅、氮化硅、金属(钨、钼)等常压化学汽相淀积(APCVD)低压化学汽相淀积(LPCVD)等离子增强化学汽相淀积(PECVD)化学汽相淀积(CVD)单晶硅的化学汽相淀积(外延):一般地,将在单晶衬底上生长单晶材料的工艺叫做外延,生长有外延层的晶体片叫做外延片二氧化硅的化学汽相淀积:可以作为金属化时的介质层,而且还可以作为离子注入或扩散的掩蔽膜,甚至还可以将掺磷、硼或砷的氧化物用作扩散源低温CVD氧化层:低于500℃中等温度淀积:500~800℃高温淀积:900℃左右多晶硅的化学汽相淀积:利用多晶硅替代金属铝作为MOS器件的栅极是MOS集成电路技术的重大突破之一,它比利用金属铝作为栅极的MOS器件性能得到很大提高,而且采用多晶硅栅技术可以实现源漏区自对准离子注入,使MOS集成电路的集成度得到很大提高。

热氧化工艺的原理和应用

热氧化工艺的原理和应用

热氧化工艺的原理和应用1. 热氧化工艺的原理热氧化工艺是一种利用高温和氧气气氛对材料进行氧化处理的方法。

其原理基于以下几个方面:•热反应:热氧化工艺是通过提高材料的温度,使其与氧气发生热反应,从而引发氧化过程。

在高温下,材料分子内的化学键能被破坏,使其与氧气发生反应,并产生氧化产物。

•氧气供应:热氧化工艺中,氧气是必需的。

氧气可以通过外部供应或通过材料内部的化学反应生成。

无论是从外部供应还是从内部生成,都需要保证氧气与材料的接触面积和接触时间足够大,以确保氧化反应的进行。

•温度控制:温度是热氧化工艺中的关键参数。

合适的温度可以促进氧化反应的进行,而过高或过低的温度可能导致反应速率过快或过慢。

因此,在热氧化工艺中,需要精确控制温度,以确保氧化反应以适当的速率进行。

•反应时间:热氧化工艺中,反应时间也是一个重要的参数。

反应时间过短可能导致反应不完全,而反应时间过长则会浪费能源。

因此,在热氧化工艺中需要确定合适的反应时间,以保证氧化反应的充分进行。

2. 热氧化工艺的应用热氧化工艺具有广泛的应用领域,以下是一些常见的应用:•材料表面处理:热氧化工艺可以用于对材料表面进行氧化处理,以改变材料的表面性质。

例如,通过在金属表面进行热氧化处理,可以形成一层氧化膜,提高金属的耐腐蚀性和耐磨性。

•材料改性:热氧化工艺还可以用于对材料进行改性。

通过调控热氧化工艺的工艺参数,可以改变材料的微观结构和性质。

例如,通过控制温度和反应时间,可以使聚合物材料发生氧化降解,从而使其具有特定的性能。

•催化剂制备:热氧化工艺可以用于催化剂的制备。

通过在适当的温度和气氛下热氧化反应,可以使某些材料转化为具有催化活性的氧化物。

这些氧化物可以用于催化反应中,促进化学反应的进行。

•能源转化:热氧化工艺还可以用于能源转化的过程中。

例如,通过在高温氧气气氛中进行热氧化反应,可以将生物质转化为燃料气体。

这种能源转化方式具有高效和环保的特点。

•废物处理:热氧化工艺可以用于废物的处理和回收。

硅热氧化工艺

硅热氧化工艺

硅热氧化工艺硅热氧化工艺是一种常用于制备硅基材料的工艺方法,它通过在高温下将硅与氧气反应,形成氧化硅层。

这种工艺具有简单、可控性强、成本低等优点,因此广泛应用于半导体、光电子、微电子等领域。

硅热氧化工艺的基本原理是利用硅与氧气在高温下的化学反应。

在反应开始时,先将硅材料加热至一定温度,一般为1000℃左右。

然后,通过将氧气通入反应室中,使氧气与硅发生反应。

在反应中,硅表面的硅原子与氧气中的氧原子结合,形成氧化硅层。

这个过程是一个自发的氧化反应,同时伴随着放热。

硅热氧化工艺的关键参数主要包括温度、气氛和时间。

温度是影响氧化速率和氧化层质量的主要因素,较高的温度有利于氧化反应的进行。

气氛是指反应室中的气体组成,一般使用氧气作为氧化剂,同时还可以控制氧气的流量来调节氧化速率。

时间是指反应的持续时间,一般来说,反应时间越长,氧化层的厚度越大。

硅热氧化工艺的应用非常广泛。

在半导体制造中,硅热氧化工艺常用于制备金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的绝缘层。

在制备过程中,通过控制硅热氧化工艺的参数,可以得到具有不同厚度和质量的氧化硅层,从而实现对绝缘层性能的调控。

此外,硅热氧化工艺还可以用于制备光电子器件中的光波导和光纤接口等。

除了半导体领域,硅热氧化工艺还在微电子、传感器、太阳能电池等领域有着广泛的应用。

在微电子领域,硅热氧化工艺可以制备微电子器件中的绝缘层和电容层。

在传感器领域,硅热氧化工艺可以制备氧化硅薄膜,用于制备压力传感器、湿度传感器等。

在太阳能电池领域,硅热氧化工艺可以制备太阳能电池的表面反射镀层,提高太阳能电池的光吸收效率。

尽管硅热氧化工艺具有诸多优点和应用前景,但也存在一些问题。

首先,硅热氧化工艺需要较高的温度,这对设备和工艺的稳定性提出了要求。

其次,硅热氧化工艺的氧化速率较慢,需要较长的时间来制备较厚的氧化硅层。

此外,在工艺过程中,还需要对温度、气氛等参数进行严格控制,以保证氧化层的质量和性能。

第一章热氧化工艺解读

第一章热氧化工艺解读

D-G干氧模型中给出一个值,来补偿初始阶段的过度生长。
湿氧工艺的氧化速率常数
干氧工艺的氧化速率常数
4、参数B和B/A的温度依赖关系 在各种氧化工艺条件下,参数B和B/A都可以确定下来, 并且是扩散系数、反应速率常数和气压等工艺参数的函数。 参数B和B/A可写成Arrhenius函数形式。
B和B/A
■ 参数B的激活能EA取决于氧化剂的扩散系数(D0)的激活能;
物线速率常数
B/A:线性速率常数
图4.2 氧化系数B的阿列尼乌斯图, 湿氧氧化参数取决于水汽浓度(进而 取决于气流量和高温分解条件)
图4.3 氧化系数B/A的阿列尼乌斯图
以干氧氧化为例
TCE:三氯乙烯
4、不同氧化方法的特点 (1) 干氧氧化:氧化速率慢,SiO2膜结构致密、干燥(与光 刻胶粘附性好),掩蔽能力强。 (2) 湿氧氧化:氧化速率快,SiO2膜结构较疏松,表面易有缺 陷,与光刻胶粘附性不良。 (湿氧环境中O2和
H2O的比例是关键参数)
(3) 氢氧合成氧化:氧化机理与湿氧氧化类似,SiO2膜质量取 决于H2,O2纯度(一般H2纯度可达99.9999%,O2纯度
一、二氧化硅(Si02)的性质和用途
(一)SiO2的结构
密度:~2.27g/cm3 分子量:60.09 热氧化方法制备的二氧化硅是无定形结构 (硅的密度:~2.33g/cm3) (硅的原子量:28.09)
分子数密度:2.2 1022 /cm3 (硅的原子数密度:5 1022 /cm3) 4个O原子位于四面体的顶点, Si位于四面体中心。 桥位O原子与2个Si原子键合; 其它O原子只与1个Si键合
5、影响氧化速率的因素 (1) 温度对氧化速率的影响:
温度 B和B/A 氧化速率

热氧化

热氧化

11
3.2.2 热氧化系统与热氧化膜的制备方法
一、氧化系统
2019/1/12
电阻加热氧化炉截面示意图
12
二、氧化步骤
热氧化系统与热扩散系统相似
氧化温度:1000℃左右
2019/1/12 13
热氧炉内温度分布
温度/ ℃
热氧化的步骤:
RT
N2
O2
H2O
O2
N2
掺 氯
ST
1
2019/1/12
2
3
4
5
6
7
8
14
步骤、时间
这两种氧原子的比例会影响网络结构的强度、密度等 性质。
桥键氧原子越多 →SiO2的结构越紧密,强度越大; 非桥键氧原子越多 →SiO2的结构越疏松,强度越弱。
2019/1/12 5
二. 二氧化硅中的杂质——非本征SiO2
SiO2中的杂质 大多数被电离,且多数以正离子的形式存在。
按其在网络中的位置和作用可分为网络形成剂和网络改变剂。
总反应式: SiO2 6 HF H 2 ( SiF6 ) 2 H 2O
④ SiO2能被强碱熔蚀,也可被H、Al、Si等还原。
反应式: SiO2 2 NaOH Na2 SiO3 H 2O SiO2 Al Al 2O3 Si
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不同方法制备的SiO2,其腐蚀速度不同。



热氧化: 二氧化硅——一种绝缘的介质膜
在固态扩散、离子注入、外延中作为定域工艺的掩蔽层; 作为IC中的隔离介质(场氧)及多层布线间的绝缘介质层; 作为MOS器件的栅介质膜; 作为晶片表面保护层或PN结终端的钝化层; 作为动态存储器中的电容氧化膜或光电器件中的反射层。

热氧化技术

热氧化技术
(Steric Hindrance)
32
掺杂情况对氧化速率的影响
线性和抛物型氧化速率常数对存在于氧化剂 中或存在于硅衬底中的杂质敏感。 磷在较低温度增强氧化明显,而硼在低温时 增强氧化不明显,高温明显。钠、水汽、氯 都能显著提高氧化速率。

33
掺杂对氧化速率的影响
n+:反应速率限制,B/A起 主要作用,氧化速率取决于 硅表面的掺杂浓度

温度对氧化速率的影响
30
气体分压对氧化速率的影响
A 2 D SiO 2 ( 1 B 2 D SiO 2 C HP g

1 ) ks h N O2
C
*

氧化剂分压 Pg是通过C* 对B产生影 响:B∝Pg
31
硅衬底的晶向对氧化速率的影响
不同晶向的衬底单
晶硅由于表面悬挂 键密度不同,生长 速率也呈现各向异 性。 空间位阻
D SiO 2 t
不同温度下掩蔽P、B所需氧化 13 层厚度与扩散时间关系图
4.2硅的热氧化

热氧化制备SiO2工艺就是在高温和氧化物质(氧气或者水 汽)存在条件下,在清洁的硅片表面上生长出所需厚度的 二氧化硅。 热氧化是在Si/SiO2界面进行,通过扩散和化学反应实现。 O2或H2O,在生成的二氧化硅内扩散,到达Si/SiO2界面后 再与Si反应, O2+Si → SiO2; H2O+Si → SiO2+H2 , 硅被消耗,所以硅片变薄,氧化层增厚。 生长1μm厚SiO2 约消耗0.44μm 厚的硅
35
掺氯对氧化速率的影响
N型硅(100)和(111)晶面氧化速率常数与HCl浓度之间关系 (900℃,1000℃,1100℃)
36

常见的热氧化工艺

常见的热氧化工艺
3低温氧化生长规律:
低温氧化(热分解淀积)生长的二氧化硅层厚度与氧化时间符合线性规律。原因是:在氧化时是在衬底表面上淀积二氧化硅,不存在氧化剂穿透衬底表面已生成的二氧化硅层的问题。
SiO2的制备方法:
热氧化法
干氧氧化
水蒸汽氧化
湿氧氧化
干氧-湿氧-干氧(简称干湿干)氧化法
氢氧合成氧化
化学气相淀积法
热分解淀积法
低温CVD氧化层:低于500℃
中等温度淀积:500~800℃
高温淀积:900℃左右
多晶硅的化学汽相淀积:利用多晶硅替代金属铝作为MOS器件的栅极是MOS集成电路技术的重大突破之一,它比利用金属铝作为栅极的MOS器件性能得到很大提高,而且采用多晶硅栅技术可以实现源漏区自对准离子注入,使MOS集成电路的集成度得到很大提高。
常压化学汽相淀积(APCVD)
低压化学汽相淀积(LPCVD)
等离子增强化学汽相淀积(PECVD)
化学汽相淀积(CVD)
单晶硅的化学汽相淀积(外延):一般地,将在单晶衬底上生长单晶材料的工艺叫做外延,生长有外延层的晶体片叫做外延片
二氧化硅的化学汽相淀积:可以作为金属化时的介质层,而且还可以作为离子注入或扩散的掩蔽膜,甚至还可以将掺磷、硼或砷的氧化物用作扩散源
氮化硅的化学汽相淀积:中等温度(780~820℃)的LPCVD或低温(300℃) PECVD方法淀积
物理气相淀积(PVD)
蒸发:在真空系统中,金属原子获得足够的能量后便可以脱离金属表面的束缚成为蒸汽原子,淀积在晶片上。按照能量来源的不同,有灯丝加热蒸发和电子束蒸发两种
溅射:真空系统中充Байду номын сангаас惰性气体,在高压电场作用下,气体放电形成的离子被强电场加速,轰击靶材料,使靶原子逸出并被溅射到晶片上

热氧化工艺

热氧化工艺
热氧化工艺 (Thermal Oxidation)
二氧化硅的基本特性 二氧化硅膜的用途 二氧化硅膜的制备方法 热氧化机制 热氧化系统
硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳 中大部分的岩石、沙子和土壤、
约占地壳总量的90%以上。
二氧化硅 (SiO2)
二氧化硅广泛存在 于自然界中,与其 他矿物共同构成了 岩石。天然二氧化 硅也叫硅石,是一 种坚硬难熔的固体。
CO2+ Na2SiO3 +H2O==Na2CO3+H2SiO3↓ 2HCl+ Na2SiO3 ==2NaCl+H2SiO3↓ 硅酸部分脱水可形成硅胶。
nH2SiO3===H2n-2kSinO3n-k+kH2O
硅酸盐
☆硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分,自然界中存在 的各种质和用途 ■ 热氧化原理(Deal-Grove 模型) ■ 热氧化工艺(方法)和系统 ■ 热氧化工艺的质量检测 参考资料:
《微电子制造科学原理与工程技术》第4章 热氧化 (电子讲稿中出现的图号是该书中的图号)
一、二氧化硅(Si02)的性质和用途
(一)SiO2的结构 热氧化方法制备的二氧化硅是无定形结构
几个概念
① 桥键氧原子
位于四面体之间,为两个硅原子 所共有的氧原子称桥键氧原子。
② 非桥键氧原子
只与一个四面体(硅原子)相连的氧 原子称非桥键氧原子。它还能接受一 个电子以维持八电子稳定结构。
桥键氧越少,非桥键氧越多,二氧化硅网络就越疏松。 通常的二氧化硅膜的密度约为2.20g/cm3
③ 网络调节剂
(2) 掺杂阻挡层(作为杂质扩散的掩蔽膜)
选择二氧化硅的理由:
A 杂质在二氧化硅中的运行速度 低于在硅中的运行速度
B 二氧化硅的热膨胀系数与硅接 近

常见的热氧化工艺

常见的热氧化工艺

二.常见的各种氧化工艺1.热氧化工艺热生长氧化法-将硅片置于高温下,通以氧化的气氛,使硅表面一薄层的硅转变为二氧化硅的方法。

①常见的热氧化工艺类别及特点:a 干氧氧化:干氧氧化法-氧化气氛为干燥、纯净的氧气。

氧化膜质量最好,但氧化速度最慢。

b水汽氧化:水汽氧化法-氧化气氛为纯净的水汽。

氧化速度最快,但氧化膜质量最差。

c湿氧氧化:湿氧氧化法-氧化气氛为纯净的氧气+纯净的水汽。

氧化膜质量和氧化速度均介于干氧氧化和水汽氧化之间。

②常见的热氧化工艺:a方法:常采用干氧-湿氧-干氧交替氧化法。

b工艺条件:温度:高温(常见的为1000℃-1200℃)。

时间:一般总氧化时间超过30分钟。

②氧化生长规律:一般热氧化生长的二氧化硅层厚度与氧化时间符合抛物线规律。

原因是:在氧化时存在氧化剂穿透衬底表面已生成的二氧化硅层的事实。

2.热分解淀积法:(工艺中也常称为低温淀积法或低温氧化法)热分解淀积法-在分解温度下,利用化合物的分解和重新组合生成二氧化硅,然后将生成的二氧化硅淀积在衬底(可为任何衬底)表面上,形成二氧化硅层的方法。

①可见的低温氧化工艺类别及特点:a.含氧硅化物热分解淀积法:多采用烷氧基硅烷进行热分解,分解物中有二氧化硅,在衬底上淀积形成二氧化硅层。

b.硅烷(不含氧硅化物)热分解氧化淀积法:硅烷热分解析出硅原子,与氧化剂(氧气)作用生成二氧化硅,在衬底上淀积形成二氧化硅层。

②常见的低温氧化工艺:a.设备:采用低真空氧化淀积炉。

b.条件:Ⅰ含氧硅化物热分解淀积法:对常用的正硅酸乙酯:T=750℃;真空度为托。

Ⅱ硅烷热分解氧化淀积法:T>300 ℃(实际采用420 ℃),淀积时系统中通入氧气,真空度同上。

③低温氧化生长规律:低温氧化(热分解淀积)生长的二氧化硅层厚度与氧化时间符合线性规律。

原因是:在氧化时是在衬底表面上淀积二氧化硅,不存在氧化剂穿透衬底表面已生成的二氧化硅层的问题。

SiO2的制备方法:热氧化法干氧氧化水蒸汽氧化湿氧氧化干氧-湿氧-干氧(简称干湿干)氧化法氢氧合成氧化化学气相淀积法热分解淀积法溅射法化学汽相淀积(CVD)化学汽相淀积(Chemical Vapor Deposition):通过气态物质的化学反应在衬底上淀积一层薄膜材料的过程CVD技术特点:具有淀积温度低、薄膜成分和厚度易于控制、均匀性和重复性好、台阶覆盖优良、适用范围广、设备简单等一系列优点CVD方法几乎可以淀积集成电路工艺中所需要的各种薄膜,例如掺杂或不掺杂的SiO2、多晶硅、非晶硅、氮化硅、金属(钨、钼)等常压化学汽相淀积(APCVD)低压化学汽相淀积(LPCVD)等离子增强化学汽相淀积(PECVD)化学汽相淀积(CVD)单晶硅的化学汽相淀积(外延):一般地,将在单晶衬底上生长单晶材料的工艺叫做外延,生长有外延层的晶体片叫做外延片二氧化硅的化学汽相淀积:可以作为金属化时的介质层,而且还可以作为离子注入或扩散的掩蔽膜,甚至还可以将掺磷、硼或砷的氧化物用作扩散源低温CVD氧化层:低于500℃中等温度淀积:500~800℃高温淀积:900℃左右多晶硅的化学汽相淀积:利用多晶硅替代金属铝作为MOS器件的栅极是MOS集成电路技术的重大突破之一,它比利用金属铝作为栅极的MOS器件性能得到很大提高,而且采用多晶硅栅技术可以实现源漏区自对准离子注入,使MOS集成电路的集成度得到很大提高。

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抛物线氧化区: 也称扩散限制氧化区
3、D – G 模型的修正
初始快速氧化阶段
■ D-G模型在很宽的参数范围内与实际氧化速率吻合,
但对于薄干氧氧化层的生长,D-G模型严重低估氧化层厚度。
■ 根据D-G模型,氧化层厚度趋于零(氧化时间接近于零)时,
氧化速率接近于一个常数值:
但实际工艺结果显示,初始氧化速率比预计值大了4倍或更多。
(2) 位于SiO2表面的氧化剂穿过已生成的SiO2层扩散到
SiO2-Si界面,其扩散流密度J2为:
线性近似,得到
D0 — 氧化剂在SiO2中的扩散系数,单位:cm2/sec C0 — SiO2表面内侧氧化剂浓度 Ci — SiO2-Si界面处氧化剂浓度 T0x — SiO2厚度
(3) SiO2-Si界面处,氧化剂和硅反应生成新的SiO2 ,其 反应流密度J3为:
3、二氧化硅的化学稳定性

二氧化硅是硅的最稳定化合物,属于酸性氧化物, 不溶于水。

耐多种强酸腐蚀,但极易与氢氟酸反应。

在一定温度下,能和强碱(如NaOH,KOH等)反 应,也有可能被铝、氢等还原。
(三)二氧化硅在IC中的主要用途 ■ 用做杂质选择扩散的掩蔽膜
■ 用做IC的隔离介质和绝缘介质

第一章 热氧化工艺 (Thermal Oxidation)
硅的热氧化工艺(Thermal Oxidation)

二氧化硅的性质和用途

■ 模型)
热氧化工艺(方法)和系统
热氧化工艺的质量检测
参考资料:
《微电子制造科学原理与工程技术》第4章 热氧化 (电子讲稿中出现的图号是该书中的图号)
边界条件
上述方程式的解可以写为:
其中,
2、主要结论 (1)氧化层厚度与氧化时间的关系式:
■ 氧化层足够薄(氧化时间短)时,可忽略二次项,此时Tox ~ t为线性关系:
其中B/A为线性氧化速率常数
■ 氧化层足够厚(氧化时间长)时,可忽略一次项,此时Tox ~ t为抛物线关系:
其中B为抛物线氧化速率常数
H—亨利气体常数
理想气体定律
剩下两个未知量:C0和Ci
+ 两个方程可求解Ci和C0
定义
则有:
通过解方程,可以得到
因此,有,
将J3与氧化速率联系起来,有
其中N1是形成单位体积SiO2所需的 氧化剂分子数或原子数。
N1=2.2×1022cm-3(干氧O2) N1=4.4 × 1022cm-3(水汽H2O)

用做电容器的介质材料
用做MOS器件的绝缘栅材料
SiO2在一个PMOSFET结构中的应用 (剖面示意图)
(四)IC中常见的SiO2生长方法:
热氧化法、淀积法
二、热氧化原理(Deal-Grove 模型)
(一) 二氧化硅的生长(化学过程)
干氧氧化
问题:生长厚度 为Tox的二氧化硅, 估算需要消耗多 少厚度的硅?
Ks — 氧化剂在SiO2 -Si界面处的表面化学反应速率常数,
单位:cm/sec
Ci — SiO2-Si界面处氧化剂浓度 求解 平衡状态下,有
得到两个方程式,但有三个未知量:Cs Co Ci
两个方程式,但有三个未知量:Cs Co Ci 亨利定律:固体表面吸附元素浓度与固体表面外侧气 体中该元素的分气压成正比
补充
I 氧化速率常数的实验获取方法
氧化层厚度~氧化时 间关系图
(二)SiO2的性质 1、二氧化硅的绝缘特性

电阻率高: 1 1014 · cm ~ 1 1016 · cm 禁带宽度大: ~ 9 eV

介电强度高:> 10 MV/cm
最小击穿电场(非本征击穿):由缺陷、杂质引起 最大击穿电场(本征击穿):由SiO2厚度、导热性、
界面态电荷等决定;
氧化层越薄、氧化温度越低,击穿电场越低

介电常数:3.9
(热氧化二氧化硅膜)
2、二氧化硅的掩蔽性质

B、P、As 等常见杂质在SiO2中的扩散系数远小于其 在Si中的扩散系数。DSi > DSiO2

SiO2做掩蔽膜要有足够的厚度:对特定的杂质、扩散
时间、扩散温度等条件,有一最小掩蔽厚度。
某些杂质,如Ga,Na, O,Cu,Au等,是SiO2 中的快速扩散杂质。
一、二氧化硅(Si02)的性质和用途
(一)SiO2的结构
密度:~2.27g/cm3 分子量:60.09 热氧化方法制备的二氧化硅是无定形结构 (硅的密度:~2.33g/cm3) (硅的原子量:28.09)
分子数密度:2.2 1022 /cm3 (硅的原子数密度:5 1022 /cm3) 4个O原子位于四面体的顶点, Si位于四面体中心。 桥位O原子与2个Si原子键合; 其它O原子只与1个Si键合
(二)热氧化生长动力学 (物理过程)
(三)热氧化工艺的Deal-Grove 模型
C:氧化剂浓度
J1:粒子流密度:
J2:扩散流密度
J3:反应流密度
1、D – G 模型 (1) 氧化剂由气相传输至SiO2的表面,其粒子流密度J1 (即单位时间通过单位面积的原子数或分子数)为:
hG — 气相质量输运系数,单位:cm/sec CG — 气相(离硅片表面较远处)氧化剂浓度 Cs — SiO2表面外侧氧化剂浓度
D-G干氧模型中给出一个值,来补偿初始阶段的过度生长。
湿氧工艺的氧化速率常数
干氧工艺的氧化速率常数
4、参数B和B/A的温度依赖关系 在各种氧化工艺条件下,参数B和B/A都可以确定下来, 并且是扩散系数、反应速率常数和气压等工艺参数的函数。 参数B和B/A可写成Arrhenius函数形式。
B和B/A
■ 参数B的激活能EA取决于氧化剂的扩散系数(D0)的激活能;
■ 参数B/A的激活能取决于Ks,基本上与Si—Si键合力一致。
B:抛物线速率常数
B/A:线性速率常数
图4.2 氧化系数B的阿列尼乌斯图, 湿氧氧化参数取决于水汽浓度(进而 取决于气流量和高温分解条件)
图4.3 氧化系数B/A的阿列尼乌斯图
■ 介于(1)、(2)两者之间的情况,Tox ~ t关系要用求根公式表示:
(2)氧化速率与氧化层厚度的关系
氧化速率随着氧化层厚度的增加(氧化时间的增加)而下降
图4.6 各种薄干氧氧化情况下,氧化速率与氧化层厚度之间
的关系,衬底是轻微掺杂的 (1 0 0) 硅。
讨论

线性氧化区:
也称反应限制氧化区
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