Herstellungs-Technologie

Erzeugung von SiO 2 Schichten Durch 'Thermische Oxidation'. Es gibt zwei wichtige Verfahren, beide bei sehr hoher Temperatur: 'trocken' (dry): Si + O 2⇒ SiO 2Gut für dünnes Oxid (Gate)langsam: z.B. bei 1000 0 C: 50nm/h 'naß' (wet): Si + 2 H 20 ⇒ SiO 2+ 2 H 2Dickes Oxid (Feldoxid)schneller Das Oxid wächst z.T. ins Silizium ein:1µm gebildetes SiO 2verbraucht 0.46µm Si1µm Si ⇒ 2.17µm SiO 2SiO 2Substrat Der Sauerstoff muß durch die bereits gebildete SiO2 Schicht diffundieren!Daher wird das Wachstum immer langsamer.Der Dickenzuwachs ist erst proportional zu t, dann prop. zu √t Wachstumsrate hängt von vielen Faktoren ab (Druck, Dotierung, Kristallorientierung,...) Eigenschaften SiO 2: - Dichte (therm. SiO 2) = 2.2 gcm -3 ( Quartz: 2.65 gcm -3 )- Egap = 9 eV: sehr guter Isolator- Durchbruchfeldstärke > 10MVcm !- Gutes Si-SiO 2Interface- Gute Diffusionsmaske für die meisten Materialien- Sehr gute Ätz-Selektivität zwischen SiO 2und Si (z.B. von HF = Flusssäure)Digitale Schaltungstechnik 2006 - TechnologieP. Fischer, TI, Uni Mannheim, Seite 20