1 热生长氧化法
1.1 热生长氧化方法
1.1.1 干氧氧化法
1.1.2 水汽氧化法
1.1.3 湿氧氧化法
1.2 各种氧化方法的特点
1.2.1干氧氧化法的特点
1.2.2 水汽氧化法的特点
1.2.3 湿氧氧化法的特点
1.3 热生长氧化机理
1.3.1 干氧氧化的氧化机理
1.3.2 水汽氧化的氧化机理
1.3.3 湿氧氧化的氧化机理
1.4 热生长氧化规律
2 热分解淀积法
2.1 热分解淀积氧化的基本方法
2.2 含氧硅化物热分解淀积法
2.3 硅烷热分解氧化解淀积法
2.4 低温热分解淀积法二氧化硅的生长规律
2.5 热分解淀积法的特点
2.5.1 优点
2.5.2 缺点及改进
课程重点: 本节介绍了各种氧化方法,重点介绍了常见的热生长氧化(热氧化)法和热分解淀积氧化(低温淀积、低温氧化)法。对热生长氧化,介绍了热生长氧化(干氧氧化、水汽氧化、湿氧氧化)的各种工艺方法;介绍了各种热生长氧化(干氧氧化、水汽氧化、湿氧氧化)的氧化速率特点和生成的二氧化硅膜质量的特点;介绍了热生长氧化的氧化机理(不管何种热生长氧化在整个热生长氧化过程中均存在初始氧化和加厚氧化两个过程);介绍了热生长氧化的氧化规律(在高温和长时间氧化条件下,符合抛物线规律)。对热分解淀积氧化,介绍了热分解淀积氧化的基本方法(含氧硅化物热分解淀积法和硅烷热分解氧化淀积法);介绍了含氧硅化物热分解淀积法的含氧硅化物源、介绍了其中四乙烷氧基硅烷的热分解机理、四乙烷氧基硅烷的热分解淀积的设备及使用条件、介绍了硅烷热分解氧化淀积法(分解、氧化)生成二氧化硅的机理、介绍了硅烷热分解氧化淀积法的优缺点、对低温热分解淀积法二氧化硅的生长规律进行了讨论并给出了生长规律表达式、介绍了硅烷热分解氧化淀积法的优缺点。
课程难点:热生长氧化的各种工艺方法分类及特点。各种热生长氧化工艺生成的二氧化硅膜的区别及对器件制造的指导意义,各种热生长氧化工艺生成二氧化硅膜速度的区别及对器件制造的指导意义。热生长氧化的氧化机理,干氧氧化在整个热生长氧化过程中存在的初始氧化(氧化反应和过程),加厚氧化过程又分为哪两步(氧气在二氧化硅中的扩散理论和在二氧化硅-硅界面的反应理论);水汽氧化在整个热生长氧化过程中存在的初始氧化(氧化反应和过程),加厚氧化过程又分为哪两步(水汽在二氧化硅中的扩散理论和在二氧化硅-硅界面的反应理论)。热生长氧化的生成膜厚度与氧化时间符合抛物线关系规律的条件,该热生长规律与理论的对应。热分解淀积氧化的两种基本方法;含氧硅化物热分解淀积二氧化硅的基本理论;硅烷热分解氧化淀积二氧化硅的基本理论;热分解淀积氧化的生长规律及对应理论;分解淀积氧化的优缺点、优点在器件制造中可得到的应用、对缺点可采取的改善措施。
基本概念:
1 干氧氧化-氧化气氛为干燥、纯净的氧气的制备二氧化硅的热生长氧化过程。
2 水汽氧化-氧化气氛为纯净水蒸汽的制备二氧化硅的热生长氧化过程。
3湿氧氧化-氧化气氛为既有纯净水蒸汽又有纯净氧气的制备二氧化硅的热生长氧化过程。
4 热分解氧化-在分解温度下,利用化合物分解和重新组合生成二氧化硅,然后使二氧化硅淀积在衬底表面上形成一定厚度的二氧化硅层的方法。
基本要求:要求知道热生长氧化可分为哪几种工艺方法。各种工艺的工艺特点是什么,有什么区别;各种工艺生成二氧化硅膜的结构特点是什么,有什么区别;各种工艺生成二氧化硅膜时的速度特点是什么,有什么区别。要求掌握各种热生长氧化的氧化机理,其中了解干氧氧化的两步氧化机理与水汽氧化的两步氧化机理有什么相同处和不同处。要求知道热生长氧化的生长规律,清楚热生长氧化的生成膜厚度与氧化时间符合抛物线关系规律的条件及原因。要求熟悉热分解淀积氧化的两种较典型的制备二氧化硅膜的方法,知道它们的工艺机理,了解两种工艺方法的生长规律,能够知道在什么条件下可采用热分解淀积氧化法制备二氧化硅膜,能够采取适当措施对热分解淀积氧化法制备的二氧化硅膜松散的缺点进行改善。