Государственный комитет Российской Федерации по высшему образованию Московский государственный открытый университет Реферат Электронные и микроэлектронные приборы
    Студента 2 курса заочного отделения ФАРЭ 1998г.
     Задание. 1. Изложить процессы окисления кремния в порах воды и в сухом кислороде. 2. Какие существуют типы резисторов полупроводниковых ИС? Дать их сравнительную характеристику. 3. Нарисовать принципиальную схему элемента КМОП-логики. Пояснить принцип действия и область применения. Опешите принцип действия и устройство тетрода. В чем назначение второй сетки тетрода? Виды тетродов. 1. Процессы окисления кремния в парах воды и в сухом кислороде
    
    Благодаря своим уникальным электрофизическим свойствам двуокись кремния находит широкое применение на различных стадиях изготовления СБИС. Слои SiO2 используется как:
    1. маска для диффузии легирующих примесей
    2. для пассивации поверхности полупроводников
    3. для изоляции отдельных элементов СБИС друг от друга
    4. в качестве подзатворного диэлектрика
    5. в качестве одного из многослойных диэлектриков в производстве КМОП элементов памяти
    6. в качестве изоляции в схемах с многослойной металлизацией
    7. 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 путем окисления, не растворяется в воде, легко воспроизводится и контролируется.
     Термическое окисление кремния
    Слой двуокиси кремния формируется обычно на кремниевой пластине за счет химического взаимодействия в приповерхностной области полупроводника атомов кремния и кислорода. Кислород содержится в окислительной среде, с которой контактирует поверхность кремниевой подложки, нагретой в печи до температуры T = 900 - 1200 С. Окислительной средой может быть сухой или влажный кислород. Схематично вид установки показан на рис. 1. ?en. 1. Химическая реакция, идущая на поверхности кремниевой пластины, соответствует одному из следующих уравнений:
    окисление в атмосфере сухого кислорода: Siтверд.+ O2 = SiO2
    окисление в парах воды: Siтверд.+2H2O = SiO2 + 2H2. Окисление происходит гораздо быстрее в атмосфере влажного кислорода, поэтому его используют для синтеза более толстых защитных слоев двуокиси кремния. Методом радиоактивного маркера показано, что рост SiO2 происходит за счет диффузии кислорода к поверхности кремния. Выход SiO2 за границы начального объема, занимаемого кремнием, обусловлен их разными плотностями. Физика термического окисления может быть объяснена с помощью достаточно простой модели Дила-Гроува, поясняемой с помощью рис. 2. ?en. 2.
    I?ioann ieeneaiey i?ienoiaeo ia a?aieoa Si - SiO2, iiyoiio iieaeoeu ieeneeoaey aeoooiae?o?o ?a?ac ana i?aaaa?eoaeuii noi?ie?iaaiiua neie ieenea e eeou caoai anooia?o a ?aaeoe? n e?aiieai ia aai a?aieoa. Niaeanii caeiio Aai?e, ?aaiiaaniay eiioaio?aoey oaa?aie oacu i?yii i?iii?oeiiaeuia ia?oeaeuiiio aaaeaie? aaca P: C*=HP, aaa
    C*- iaeneiaeuiay eiioaio?aoey ieeneeoaey a aaca aey aaiiiai cia?aiey aaaeaiey P,
    H - iinoiyiiue eiyooeoeaio Aai?e. A ia?aaiiaaniii neo?aa eiioaio?aoey ieeneeoaey ia iiaa?oiinoe oaa?aiai oaea iaiuoa, ?ai C*. Iioie F1 ii?aaaeyaony ?aciinou? ia?ao iaeneiaeuiie e ?aaeuiie iiaa?oiinoiie eiioaio?aoee ieeneeoaey: F1=h(C*-C0), aaa
    C0 - iiaa?oiinoiay eiioaio?aoey ieeneeoaey,
    h - eiyooeoeaio ia?aiina. Cia?aiea eiioaio?aoee ieeneeoaey C0 caaeneo io oaiia?aoo?u, nei?inoe aaciaiai iioiea e ?anoai?eiinoe ieeneeoaey a SiO2. ............