Научная статья на тему 'Окисление карбида кремния быстрым термическим отжигом'

Окисление карбида кремния быстрым термическим отжигом Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
239
51
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Окисление карбида кремния быстрым термическим отжигом»

Известия ТРТУ

Специальный выпуск

№ Реакция АО, кДж/моль

1 SiC+2HF+h+=SiF 2+С+2Н+ -961,1

2 SiC+4HF+h+=SiF4+C+4H+ -277,7

3 2SiF2=Si+SiF4 -221,2

4 SiF2+2HF= SiF4+H2 -151,0

5 SiF2+H20=Si02+2HF+H2 -392,3

6 SiF4+2HF=H2SiF6 -296,7

7 Si+H20=Si02+H2 -410,7

8 Si02+HF=H2SiF6+H20 -371,4

Электрохимические реакции № 1, 2 протекают при участии положительных зарядов (дырок) с образованием бифторида и тетрафторида кремния (SiF2 и 81^4). При этом может происходить образование углерода, который, вероятно, окисляется до СО и С02 или остается на поверхности 8Ю. Образование фторидов углерода (CF2 и CF4) маловероятно, так как АО этих реакций положительна.

Образовавшийся в ходе реакций № 2 и 4 тетрафторид кремния полностью растворяется в ОТ с образованием H2SiF6. Диоксид кремния, образовавшийся в результате вторичных реакций, также травится в HF с образованием раствора H2SiF6 в воде. Отличительной особенностью образования пористого является возможность взаимодействия образующегося в результате реакций № 1 и 2 углерода с кремнием, который образуется по реакции № 3. В результате на поверхности пор возможно образование нанокристаллических агрегатов 8Ю.

УДК 621.382.132

А.М. Светличный, В.В. Поляков, А.Н. Кочеров

ОКИСЛЕНИЕ КАРБИДА КРЕМНИЯ БЫСТРЫМ ТЕРМИЧЕСКИМ

ОТЖИГОМ

Получение качественного диэлектрика на поверхности карбида кремния является актуальной задачей. Наряду с проблемой качества получаемого диэлектрика недостатком является большая длительность и высокая температура процесса окисления. Поэтому разработчики ведут поиск методов окисления карбида кремния за более короткие промежутки времени. Одним из таких методов является окисление с помощью быстрой термообработки (БТО).

Преимуществом установок БТО является возможность управления скоростью нагрева и однородностью распределения температуры по диаметру пластины. Благодаря микропроцессорному управлению у технологов появляется возможность управления с высокой точностью скоростью подъема и выдержки температуры, при этом учитываются нелинейные оптические и теплофизические характеристики обрабатываемых структур [I].

В данной работе проводилось экспериментальное исследование процесса быстрого термического отжига образцов карбида кремния 6Н-8Ю. Быстрый термический отжиг проводился на установке ИТО-18МВ при температурах 1000-1200оС длительностью 30-180с. Для сравнения полученных результатов проводилось окисление аналогичных образцов в диффузионной печи при температурах 1000-1200оС длительностью 4-6 часов. Для исследования образцов, окисленных с помощью БТО и в диффузионной печи, измерялась толщина полученной оксидной

Секция технологии больших интегральных схем

пленки эллипсометрическим методом, также исследовались ОЖЕ-спектры и оптическая плотность образцов. Исходя из полученных данных установлено, что характеристики полученных окислов при БТО не уступают окислам, полученным с помощью диффузионной печи.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Агеев О.А., Светличный А.М., Кочеров А.Н. Влияние конструкции реакционной камеры на облученность полупроводниковых пластин при быстрой термической обработке //Известия вузов. Электроника, 2001. №1.

УДК 621.382

О.А. Агеев, Е.А. Погорелов

НЕСТАЦИОНАРНЫЕ ПРОЦЕССЫ НАГРЕВА И ДЕФЕКТООБРАЗОВАНИЯ В ПЛАСТИНАХ SIC ПРИ БЫСТРОЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ

Быстрая термическая обработка (БТО) некогерентным ИК-излучением является одним из наиболее перспективных методов нагрева в технологии изготовления приборов на основе SiC [1], за счет обеспечения малой длительности высокотемпературных операций с управлением скоростью нагрева и возможностью проведения обработки в различных технологических средах. Это дает возможность контроля фазового состава границ раздела и приповерхностных областей подложки [2]. Для предотвращения дефектообразования в пластинах SiC при БТО необходимо изучить процессы, происходящие в них при нестационарном нагреве.

В данной работе представлены результаты моделирования распределения температурных полей и полей термоупругих напряжений в пластинах SiC диаметром 100 мм при БТО, с учетом нестационарных процессов при нагреве. В модели были учтены нелинейные температурные зависимости оптических и теплофизических свойств SiC. В результате расчетов был определен температурный диапазон БТО, не приводящий к дефектообразованию в пластинах SiC.

Полученная модель может быть использована при проектировании технологических процессов изготовления приборов на основе SiC с использованием БТО.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Сеченов Д.А., Касимов Ф.Д., Агаев Ф.Г., Светличный А.М., Агеев О.А. Активируемые процессы микроэлектронной технологии. Баку: Изд-во ЭЛМ, 2000. 258с.

2. Литвинов В.Л., Демаков К.Д., Агеев О.А. и др. Особенности формирования и характеристики диодов Шоттки Ni/21R-SiC // Физика и техника полупроводников. Т.37. 2003. Вып.4. С.473-478.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.