В модели, используемой в расчетах, была предположена сферическая симметрия стартовых составляющих компонентов поверхности, переходящих при окислении в усеченный эллипсоид вращения. Очевидно, $ подобная эволюция морфологии поверхности в процессе окисления будет наблюдаться для произвольной стартовой позиции компонентов, например, для их пирамидальной или эллипсоидной формы.
Из приведенного выше анализа следует, что электрическую прочность изолирующего слоя, формируемого на структурно неоднородной проводящей пленке, способной к рекристаллизации, можно увеличить:
- стимуляцией процесса рекристаллизации поликремниевой пленки до и во время окисления, при условии его завершения до окончания технологического процесса формирования изолирующего слоя;
- замедлением химической реакции взаимодействия окислителя с материалом структурно неоднородной поликремниевой пленки и переводом процесса окисления в область роста окисла, ограниченную диффузией кислорода.
В соответствии с этими заключениями в
Рис.5.5. Зависимость расчетной степени неоднородности ξ поверхности поликремния от соотношения скоростей рекристаллизации и окисления α и от стартового размера зерна r0.
а – Ток = 900 °С; r0 = 10 нм; XSi*O2 = 50 нм;
б – Ток = 900 °С; α = 3; XSi*O2 = 50 нм;
последующих разделах предложены способы увеличения электрического поля пробоя изолирующей пленки на поликремнии и показана их эффективность. К ним относятся технологические решения, использующие уменьшение концентрации кислорода в рабочей смеси или применяющие буферные маски при окислении поликремниевых слоев.
Так, согласно /57/ константа линейного роста окисла, формируемого на легированной подложке концентраций примеси Nnp 1020 -1021 см-3 , увеличивается в соответствии с соотношением:
(5.7)
Пусть, например, n =1. Тогда производная от константы В/А по Nnp будет выражена:
(5.8)
Следовательно, для сильнолегированных областей окисляемой подложки темп изменения скорости роста окисла пропорционален концентрации окислителя в рабочей зоне.
Соотношение (3.9) означает, что в условиях ограничения процесса окисления взаимодействием окислителя и окисляемого материала влияние состояния подложки на скорость формирования диэлектрика снижается с уменьшением концентрации кислорода в рабочей камере. Подобная ситуация реализуется при низких температурах и коротких временах окисления.
Константа параболического роста окисного слоя В слабо зависит от концентрации примеси (рис. 1.6) /57/. Поэтому для нее
(5.9)
Для поликремниевой пленки, накапливающей примесь по границам зерен, взаимосвязь В/А и Nnp (3.9) проявляется в том, что при уменьшении содержания окислителя в рабочем объеме скорости окисления зерна и межзеренных границ выравниваются.
Из приведенного выше анализа следует, что электрическую прочность изолирующего слоя, формируемого на структурно неоднородной проводящей пленке, способной к рекристаллизации, можно увеличить:
- стимуляцией процесса рекристаллизации поликремниевой пленки до и во время окисления, при условии его завершения до окончания технологического процесса формирования изолирующего слоя;
- замедлением химической реакции взаимодействия окислителя с материалом структурно неоднородной поликремниевой пленки и переводом процесса окисления в область роста окисла, ограниченную диффузией кислорода.
В соответствии с этими заключениями в последующих разделах предложены способы увеличения электрического поля пробоя изолирующей пленки на поликремнии и показана их эффективность. К ним относятся технологические решения, использующие уменьшение концентрации кислорода в рабочей смеси или применяющие буферные маски при окислении поликремниевых слоев.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
Перов Геннадий Васильевич
к.т.н., доцент кафедры САПР Сибирского государственного университета телекоммуникаций и информатики; e-mail: mef@ngs.ru, тел. 8960-788-42-22
Сединин Валерий Иванович
д.т.н., профессор, заведующий кафедрой САПР Сибирского государственного университета телекоммуникаций и и информатики; ; e-mail:sedinin@neic.nsk.su, тел. 8913-917-12-33
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.