40 (289)

LPCYD - niskociśnieniowe CYD

Pressure sensor

Load door

p = 10+100 Pa, T = 600°C to 750°C

Osadzanie: Si₃N₄, Si0₂, poli-Si

(+) B.dobra czystość

(+) Mało naprężeń

(+) Wysoka temperatura

(+) Małe prędkości osadzania

(+) B.dobre pokrycie uskoków

Podstawowy proces mikro- i nano-elektroniki!

Utlenianie termiczne

Wytwarzanie cienkiej warstwy dwutlenku krzemu, o dobrych właściwościach elektrycznych, na podłożu krzemowym jest kluczowym procesem technologii planarnej

Tlenek termiczny może być stosowany jako maska do dyfuzji łub jako izolator bramki w elementach MOS

W procesie utleniania termicznego Si reaguje z suchym tlenem lub tlenem

przepływającym przez wodę

Proces prowadzony jest w piecu oporowym

Si + 0₂ —» SiO_z    (tlenek bramki tranzystora MOS)

Si + 2H₂0 —> Si0₂ + 2H₂    (tlenek połowy)

Utlenianie jest procesem wysokotemperaturowym

Si odporny termicznie do 1200°C

•    Proces wysokotemperaturowy => Możliwa dyfuzja w ciele stałym

•    Potrzebne piece o specjalnej konstrukcji

Wymagania stawiane piecom do utleniania:

•    Reaktory wykonane z kwarcu

•    Utrzymanie wysokiej czystości reaktorów i reagentów (możliwa dyfuzja)

•    Szeroka strefa równej temperatury => wsad zawiera 20 do 50 podłoży

Piec do utleniania

		Kinetyka utleniania
Utlenianie termicznie		Utlenianie krzemu zachodzi w trzech etapach:
Si + 02 --> Si02 (suche - ang. dry)		1) transport z fazy gazowej do powierzchni tlenku
Si + 2H20 —> Si02 + 2H2 (mokre - ang. wet)		2) dyfuzja przez warstwę tworzącego się tlenku
Wytwarzanie tlenku bramki - 1,4 nm dla technologii CMOS L=35 nm		3) reakcja na powierzchni podłoża
Polowe utlenianie - grube tlenki od 0.5pm do 1.5|im			KeaK	cja F3
Temperatura pokojowa, powietrze - b. cienki (~lnm) tlenek		Cs	^xo Co
naturalny (izolator złej jakości)		gaz	tlenek	ciało stałe (Si)
900 - 1200°C, suchy 02 - cienki (0,02-0,5 pm) izolator b.dobrej
jakości
900 - 1200°C, mokry 02 - grube warstwy (< 2,5 pm) izolator dobrej		Transport F,	Dyfuzja F, n
jakości
		Uproszczony model procesu utleniania: