Влияние исходных дефектов на распределение механических напряжений и деформаций при окислении кремния
Показано, каким образом дефекты исходного кремния влияют на структурные изменения поверхности и приповерхностной области в процессе высокотемпературного окисления....
Saved in:
| Published in: | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
|---|---|
| Date: | 2008 |
| Main Authors: | , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2008
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/52492 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Влияние исходных дефектов на распределение механических напряжений и деформаций при окислении кремния / О.А. Кулинич, В.А. Смынтына, М.А. Глауберман, Г.Г. Чемересюк, И.Р. Яцунский // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2008. — № 5. — С. 62-64. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860239822250049536 |
|---|---|
| author | Кулинич, О.А. Смынтына, В.А. Глауберман, М.А. Чемересюк, Г.Г. Яцунский, И.Р. |
| author_facet | Кулинич, О.А. Смынтына, В.А. Глауберман, М.А. Чемересюк, Г.Г. Яцунский, И.Р. |
| citation_txt | Влияние исходных дефектов на распределение механических напряжений и деформаций при окислении кремния / О.А. Кулинич, В.А. Смынтына, М.А. Глауберман, Г.Г. Чемересюк, И.Р. Яцунский // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2008. — № 5. — С. 62-64. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| description | Показано, каким образом дефекты исходного кремния влияют на структурные изменения поверхности и приповерхностной области в процессе высокотемпературного окисления.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:28:46Z |
| format | Article |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2008, ¹ 5
62
ÌÀÒÅÐÈÀËÛ ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÈ
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
17.04 2008 ã.
Îïïîíåíò ä. õ. í. Â. Í. ÒÎÌÀØÈÊ
(ÈÔÏ èì. Â. Å. Ëàøêàð¸âà, ã. Êèåâ)
Ê. ô.-ì. í. Î. À. ÊÓËÈÍÈ×, ä. ô.-ì. í. Â. À. ÑÌÛÍÒÛÍÀ,
ê. ô.-ì. í. Ì. À. ÃËÀÓÁÅÐÌÀÍ, ê. ô.-ì. í. Ã. Ã. ×ÅÌÅÐÅÑÞÊ,
È. Ð. ßÖÓÍÑÊÈÉ
Óêðàèíà, Îäåññêèé íàöèîíàëüíûé óíèâåðñèòåò èì. È. È. Ìå÷íèêîâà
E-mail: yatsunskiy@gmail.com, eltech@elaninet.com
Ïîêàçàíî, êàêèì îáðàçîì äåôåêòû èñ-
õîäíîãî êðåìíèÿ âëèÿþò íà ñòðóêòóð-
íûå èçìåíåíèÿ ïîâåðõíîñòè è
ïðèïîâåðõíîñòíîé îáëàñòè â ïðîöåññå
âûñîêîòåìïåðàòóðíîãî îêèñëåíèÿ.
Ïî ìíåíèþ âåäóùèõ ïðîèçâîäèòåëåé ýëåêòðîí-
íîé òåõíèêè, êðåìíèé áóäåò îñòàâàòüñÿ îñíîâíûì ìà-
òåðèàëîì äëÿ ïðîèçâîäñòâà ýëåìåíòíîé áàçû ñîâðå-
ìåííîé ýëåêòðîíèêè åùå êàê ìèíèìóì ñòî ëåò [1].
Ïðè ïåðåõîäå îò ìèêðîííûõ è ñóáìèêðîííûõ ýëå-
ìåíòîâ ýëåêòðîííîé òåõíèêè ê íàíîðàçìåðíûì ýëå-
ìåíòàì ñóùåñòâåííî ïîâûøàþòñÿ òðåáîâàíèÿ ê
ñòðóêòóðíîìó ñîâåðøåíñòâó èñõîäíîãî ïîëóïðîâîä-
íèêîâîãî ìàòåðèàëà è òåõíîëîãèè èçãîòîâëåíèÿ èç-
äåëèé. Åñëè â ñëó÷àå ìèêðîííûõ ðàçìåðîâ ýëåìåí-
òîâ â çîíå ïðîñòðàíñòâåííîãî çàðÿäà îäíîãî ñòðóê-
òóðíîãî äåôåêòà ðàñïîëàãàëîñü äî äåñÿòêà ýëåìåí-
òîâ, òî â ñëó÷àå íàíîðàçìåðíûõ ýëåìåíòîâ â çîíå ïðî-
ñòðàíñòâåííîãî çàðÿäà äåôåêòà ðàñïîëàãàþòñÿ äåñÿò-
êè òûñÿ÷ ýëåìåíòîâ, ïðîâîäèìîñòü ðàáî÷èõ çîí êî-
òîðûõ ìîæåò áûòü èíâåðòèðîâàíà. Ïðîöåíò âûõîäà
ãîäíûõ ýëåìåíòîâ ïðè ýòîì ñóùåñòâåííî ñíèæàåò-
ñÿ. Óñòàíîâëåíî, ÷òî äåôåêòû â èñõîäíîì ïîëóïðî-
âîäíèêîâîì ìàòåðèàëå âëèÿþò íà ïðîöåññ äåôåêòî-
îáðàçîâàíèÿ â èçäåëèè ïðè ïðîâåäåíèè ðàçëè÷íûõ
òåõíîëîãè÷åñêèõ îïåðàöèé, îäíàêî ìåõàíèçì ýòîãî
âëèÿíèÿ äî êîíöà èçó÷åí íå áûë.
Öåëüþ ïðåäñòàâëåííîé ðàáîòû ÿâëÿåòñÿ èçó÷åíèå
ñ ïîìîùüþ ñîâðåìåííûõ ìåòîäîâ èññëåäîâàíèÿ ìå-
õàíèçìà âëèÿíèÿ èñõîäíûõ äåôåêòîâ íà ðàñïðåäåëå-
ÂËÈßÍÈÅ ÈÑÕÎÄÍÛÕ ÄÅÔÅÊÒÎÂ
ÍÀ ÐÀÑÏÐÅÄÅËÅÍÈÅ ÌÅÕÀÍÈ×ÅÑÊÈÕ ÍÀÏÐßÆÅÍÈÉ
È ÄÅÔÎÐÌÀÖÈÉ ÏÐÈ ÎÊÈÑËÅÍÈÈ ÊÐÅÌÍÈß
íèå ìåõàíè÷åñêèõ íàïðÿæåíèé è äåôîðìàöèé â ïðî-
öåññå äåôåêòîîáðàçîâàíèÿ ïðè îêèñëåíèè êðåìíèå-
âûõ ïëàñòèí.
Îáúåêòàìè èçó÷åíèÿ ÿâëÿëèñü ïëàñòèíû ìîíîêðè-
ñòàëëè÷åñêîãî êðåìíèÿ ÊÝÔ-4,5 (111) è ÊÄÁ-10
(100), âûðàùåííûå ìåòîäîì ×îõðàëüñêîãî, ñ ðàçëè÷-
íûì óäåëüíûì ñîïðîòèâëåíèåì, îêèñëåííûå â àòìî-
ñôåðå ñóõîãî êèñëîðîäà ïðè òåìïåðàòóðå 1150°Ñ. Òîë-
ùèíà ïëåíîê îêñèäîâ îïðåäåëÿëàñü ïî âðåìåíè âû-
ðàùèâàíèÿ è ýëëèïñîìåòðè÷åñêèì ìåòîäîì è ñîñòàâ-
ëÿëà îò 1 äî 1,5 ìêì.
Äëÿ âûÿâëåíèÿ äåôåêòîâ íà ïîâåðõíîñòè ïëàñòèí
êðåìíèÿ ñíà÷àëà äëÿ óäàëåíèÿ îêñèäà êðåìíèÿ ïðî-
èçâîäèëàñü îáðàáîòêà ïîâåðõíîñòè ïëàâèêîâîé êèñ-
ëîòîé (HCl), äàëåå ïðîèçâîäèëàñü îáðàáîòêà êðåìíè-
åâûõ ïëàñòèí õèìè÷åñêèìè èçáèðàòåëüíûìè òðàâè-
òåëÿìè Ñèðòëÿ (ïîâåðõíîñòü 111) [2] è Ñýêêî (ïîâåð-
õíîñòü 100) [3] (ñêîðîñòü òðàâëåíèÿ ïîðÿäêà 2�3
ìêì/ìèí) ñ ïðåäâàðèòåëüíîé îáðàáîòêîé â ñîñòàâàõ
Êàðî è ïåðåêèñíîàììèà÷íîì ðàñòâîðå [4]. Òàêàÿ ïðåä-
âàðèòåëüíàÿ îáðàáîòêà ïîçâîëÿëà çà ñ÷åò ïðîöåññîâ
äîïîëíèòåëüíîãî îêèñëåíèÿ ïîâûñèòü âûÿâëÿþùèå
ñâîéñòâà èçáèðàòåëüíûõ òðàâèòåëåé (ÈÒ).
Èçó÷åíèå ïîâåðõíîñòè êðåìíèÿ ïîñëå õèìè÷åñêîé
îáðàáîòêè ïðîâîäèëîñü ðàçëè÷íûìè ìåòîäàìè.
Äëÿ ýëåêòðîííîé ñêàíèðóþùåé ìèêðîñêîïèè ïðè-
ìåíÿëè ìèêðîñêîï-àíàëèçàòîð Cam Scan-4D ñ ñèñòå-
ìîé ýíåðãåòè÷åñêîãî äèñïåðñèîííîãî àíàëèçàòîðà
«Link-860» è ïðîãðàììîé «Zaf». ×óâñòâèòåëüíîñòü
ïðèáîðà ñîñòàâëÿëà 0,01% ïî ìàññå, äèàìåòð ïó÷êà
� îò 5·10�9 äî 1·10�6 ì [5].
4. Äìèòðèåâ Ì. Â. Äèýëåêòðè÷åñêèå ñâîéñòâà ñòåêëîêåðàìè-
êè äëÿ ðàçíûõ ñîîòíîøåíèé ñòåêëà, íàïîëíèòåëÿ è ïðîäóêòà èõ
âçàèìîäåéñòâèÿ // Èçâåñòèÿ âóçîâ. Ýëåêòðîíèêà.� 2000.� ¹ 6.�
Ñ. 11�14.
5. Äìèòðèåâ Ì. Â. Âëèÿíèå êîíöåíòðàöèè êîìïîíåíòîâ è ïîð
íà äèýëåêòðè÷åñêóþ ïðîíèöàåìîñòü ñòåêëîêåðàìèêè // Òåõíîëî-
ãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå.� 1997.�
¹ 4.� Ñ. 34�39.
6. Äìèòðèåâ Ì. Â. Âëèÿíèå êîíöåíòðàöèè êîìïîíåíòîâ è ïîð
íà äèýëåêòðè÷åñêèå ïîòåðè â ñòåêëîêåðàìèêå // ÒÊÝÀ.� 1998.�
¹ 1.� Ñ. 39�43.
7. Äìèòðèåâ Ì. Â. Âëèÿíèå êîíöåíòðàöèè êîìïîíåíòîâ è ïîð
íà ýëåêòðîñîïðîòèâëåíèå ñòåêëîêåðàìèêè // ÒÊÝÀ.� 1998.�
¹ 2.� Ñ. 43�47.
8. Ïðèâàëêî Â. Ï., Íîâèêîâ Â. Â., ßíîâñêèé Þ. Ã. Îñíîâû
òåïëîôèçèêè è ðåîôèçèêè ïîëèìåðíûõ ìàòåðèàëîâ.� Êèåâ: Íàó-
êîâà äóìêà, 1991.
9. Äóëüíåâ Ã. Í., Íîâèêîâ Â. Â. Ïðîöåññû ïåðåíîñà â íåîäíî-
ðîäíûõ ñðåäàõ.� Ë.: Ýíåðãîàòîìèçäàò, 1991.
10. Lichtenecker K., Rother K. Die herleitung des logarithmischen
mischungsgesetzes des allgemeinen prinzipien der stationaren stroumung
// Physikalishe Zeitschrift.� 1931.� Bd, N 6.� S. 255�267.
11. Äìèòðèåâ Ì. Â. Ñòåïåííàÿ ñâÿçü ïàðàìåòðîâ êîìïîçèöèîí-
íîãî ìàòåðèàëà è åãî êîìïîíåíòîâ // ÒÊÝÀ.� 2002.� ¹ 4�5.�
Ñ. 58�61
12. Äóëüíåâ Ã. Í., Çàðè÷íÿê Þ. Ï. Òåïëîïðîâîäíîñòü ñìåñåé
è êîìïîçèöèîííûõ ìàòåðèàëîâ.� Ë.: Ýíåðãèÿ, 1974.
13. Ñòàíäàðò ïðåäïðèÿòèÿ ÑÒÏ ÏÀÙ.0.27.0.15.78.
14. À. ñ. 1782947 ÑÑÑÐ. Ñòåêëîêåðàìè÷åñêèé êîìïîçèöèîí-
íûé ìàòåðèàë / Áóðàí Ë. Â., Äìèòðèåâ Ì. Â., Ëåìçà Â. Ä., Òàðòà-
êîâñêàÿ Ë. Í.� 22.08 1992.
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2008, ¹ 5
63
ÌÀÒÅÐÈÀËÛ ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÈ
Äëÿ ÎÆÝ-ñïåêòðîñêîïèè èñïîëüçîâàëè ñïåêò-
ðîìåòð LAS-3000 ôèðìû «Riber» ñ ïðîñòðàíñòâåí-
íîé ðàçðåøàþùåé ñïîñîáíîñòüþ 3 ìêì è ýíåðãåòè-
÷åñêèì ðàçðåøåíèåì àíàëèçàòîðà 0,3% [6].
Äëÿ îïòè÷åñêèõ ìåòîäîâ èññëåäîâàíèÿ ïðèìåíÿ-
ëè ìåòàëëîãðàôè÷åñêèé ìèêðîñêîï ÌÌÐ-2Ð.
Ýêñïåðèìåíòàëüíûå ðåçóëüòàòû
Íà ðèñ. 1 ïðåäñòàâëåíà òèïè÷íàÿ êàðòèíà ðàñïðå-
äåëåíèÿ 60-ãðàäóñíûõ äèñëîêàöèé íà ïîâåðõíîñòè
ìîíîêðèñòàëëè÷åñêîãî êðåìíèÿ, ïîëó÷åííàÿ ïîñëå
ïðåäâàðèòåëüíîé îáðàáîòêè ïîâåðõíîñòè â ñìåñè
Êàðî è ïåðåêèñíîàììèà÷íîì ðàñòâîðå ñ ïîñëåäóþ-
ùåé îáðàáîòêîé â èçáèðàòåëüíîì òðàâèòåëå Ñýêêî â
òå÷åíèå 2 ìèíóò. Èçîáðàæåíèå ïîëó÷åíî ñ ïîìîùüþ
ýëåêòðîííîãî ìèêðîñêîïà â ðåæèìå ïðîâîäèìîñòè.
Ñâåòëûå ïÿòíà ñîîòâåòñòâóþò îáëàñòÿì ïîíèæåííîé
ïðîâîäèìîñòè, òåìíûå � îáëàñòÿì õîðîøåé ïðîâî-
äèìîñòè. Îò÷åòëèâî ïðîñìàòðèâàåòñÿ îáðàçîâàíèå
äâîéíèêîâîé ñòðóêòóðû äèñëîêàöèé. Ïëîòíîñòü äèñ-
ëîêàöèé óâåëè÷èâàëàñü îò ñåðåäèíû ïëàñòèíû ê êðà-
ÿì, ãäå íàáëþäàëèñü äîïîëíèòåëüíûå ñêîïëåíèÿ äèñ-
ëîêàöèé, âîçíèêàþùèõ ïðè ñêðàéáèðîâàíèè ïëàñòè-
íû. Â ðàéîíå ðàñïîëîæåíèÿ äèñëîêàöèé íàáëþäàëàñü
ïîâûøåííàÿ, ïî ñðàâíåíèþ ñ áåçäèñëîêàöèîííîé
îáëàñòüþ, êîíöåíòðàöèÿ êèñëîðîäà, êîòîðûé, íåéòðà-
ëèçóÿ äèñëîêàöèè, ñîçäàåò îáëàñòè ïîíèæåííîé ïðî-
âîäèìîñòè, íàáëþäàåìûå â ýêñïåðèìåíòå (ðèñ. 2). Â
íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ íàáëþäàëîñü ñêîïëåíèå àòîìîâ
íàòðèÿ, êàëèÿ è õëîðà, êîòîðûå ïðè âûñîêîòåìïåðà-
òóðíîì îêñèäèðîâàíèè ïîïàäàþò â âûðàùåííûé îê-
ñèä è èçìåíÿþò åãî çàðÿäîâîå ñîñòîÿíèå.
Ïðîâåäåííûå èññëåäîâàíèÿ ïîçâîëèëè ñäåëàòü
âûâîä î òîì, ÷òî ïðè âûðàùèâàíèè êðåìíèÿ íàòðèé,
êàëèé è õëîð ïîïàäàþò â íåãî èç çàòðàâêè è/èëè èç
îêðóæàþùåé îñíàñòêè. Â áåçäèñëîêàöèîííûõ îáëà-
ñòÿõ àòîìû íàòðèÿ, êàëèÿ è õëîðà, ñîåäèíÿÿñü ñ êèñ-
ëîðîäîì, îáðàçóþò ñëîæíûå ñîåäèíåíèÿ, ñôîðìèðî-
âàííûå â âèäå äåíäðèòíûõ îáðàçîâàíèé, êîòîðûå ìîæ-
íî îáíàðóæèòü òîëüêî ñ ïîìîùüþ ýëåêòðîííîãî ìèê-
ðîñêîïà ïîñëå îáðàáîòêè â ïðåäâàðèòåëüíûõ ñîñòà-
âàõ è èçáèðàòåëüíûõ òðàâèòåëÿõ. Ïðè íàãðåâàíèè äåí-
äðèòíûõ ïëàñòèí äî òåìïåðàòóðû 300°Ñ è ïîñëå óäà-
ëåíèÿ îêèñíîé ïëåíêè íàáëþäàëèñü ïðîöåññû äèñ-
ñîöèàöèè ñ îáðàçîâàíèåì êëàñòåðíûõ ñêîïëåíèé. Ïðè
äàëüíåéøåì íàãðåâàíèè (äî 400°Ñ) êëàñòåðíûå ñêîï-
ëåíèÿ ðàñïàäàþòñÿ íà äåôåêòû â âèäå ïðèìåñíûõ
îáëàêîâ, ñîñòîÿùèõ èç òî÷å÷íûõ äåôåêòîâ ïðèìåñ-
íîãî òèïà.
Íàáëþäàåìûå ìàêðîäåôåêòû â âèäå äâîéíèêîâûõ
ëàìåëåé, ñîñòîÿùèå èç èçáûòî÷íûõ àòîìîâ êðåìíèÿ,
îêàçàëèñü áîëåå ñòîéêèìè ê òåìïåðàòóðíûì âîçäåé-
ñòâèÿì è íå ïðåòåðïåëè âèäèìûõ èçìåíåíèé ïðè íà-
ãðåâàíèè äî 400°Ñ.  íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ ðåíòãåíîâ-
ñêèé àíàëèç ïîêàçàë íàëè÷èå îáëàñòåé ñèëüíî ðàç-
óïîðÿäî÷åííîãî êðåìíèÿ, ïðè÷åì, ýòè îáëàñòè èìå-
ëè ðàçìåðû äî 1000 ìêì.
Ïðîâåäåííûé ïîñëîéíûé àíàëèç ïëàñòèí êðåìíèÿ
ìåòîäîì èçáèðàòåëüíîãî òðàâëåíèÿ ïîñëå ïðîöåññîâ
âûñîêîòåìïåðàòóðíîãî îêèñëåíèÿ ïîêàçàë, ÷òî ïðè-
ïîâåðõíîñòíàÿ îáëàñòü êðåìíèÿ èìååò ñëîæíóþ ñòðóê-
òóðó ñ àíîìàëüíî áîëüøèìè ãëóáèíàìè çàëåãàíèÿ
ðàçóïîðÿäî÷åííîãî ñëîÿ è îáëàñòè äèñëîêàöèîííûõ
ñåòîê. Íà ðèñ. 3 ïðåäñòàâëåíà òèïè÷íàÿ êàðòèíà ïî-
âåðõíîñòè êðåìíèÿ, ïîëó÷åííàÿ ïîñëå ñòðàâëèâàíèÿ
îêñèäà òîëùèíîé 1 ìêì è îáðàáîòêè ïîâåðõíîñòè
êðåìíèÿ ÈÒ â òå÷åíèå 3 ìèí. Íå çàìå÷åíû ÿìêè òðàâ-
ëåíèÿ, òèïè÷íûå äëÿ êðèñòàëëè÷åñêîé ñòðóêòóðû, íà-
ëè÷èå êîòîðûõ îáû÷íî ñâÿçûâàþò ñî ñòðóêòóðíûìè
äåôåêòàìè òèïà äèñëîêàöèé èëè îêèñëèòåëüíûìè äå-
ôåêòàìè óïàêîâêè. Ïîÿâëåíèå æå íàáëþäàåìûõ ÿìîê
íåïðàâèëüíîé ôîðìû, î÷åâèäíî, âûçâàíî îêñèäîì,
êîòîðûé îáðàçîâàëñÿ ïðè ïîâûøåííîé äèôôóçèè êèñ-
ëîðîäà âäîëü ñòðóêòóðíûõ äåôåêòîâ.
Ðèñ. 1. Ðàñïðåäåëåíèå 60-ãðàäóñíûõ äèñëîêàöèé êðåìíèÿ
íà ïîâåðõíîñòè
Ðèñ. 2. Îáëàñòü ïîíèæåííîé ïðîâîäèìîñòè îòäåëüíîé
äèñëîêàöèè
Ðèñ. 3. Ïîâåðõíîñòü êðåìíèÿ ïîñëå ñòðàâëèâàíèÿ
îêñèäà
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2008, ¹ 5
64
ÌÀÒÅÐÈÀËÛ ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÈ
Ïîïûòêè ðàññìîòðåòü ïîâåðõíîñòü êðåìíèÿ ñ ïî-
ìîùüþ ýëåêòðîííîãî ìèêðîñêîïà îêàçàëèñü áåçðå-
çóëüòàòíûìè, ò. ê. ïîâåðõíîñòü ñèëüíî çàðÿæàëàñü, è
ýòî íå ïîçâîëÿëî ïîëó÷àòü ïó÷îê îòðàæåííûõ ýëåêò-
ðîíîâ.
Âñå âûøåèçëîæåííîå ïîçâîëÿåò ïðåäïîëîæèòü,
÷òî êðåìíèé ïîä îêñèäîì èìååò ñèëüíî ðàçóïîðÿäî-
÷åííóþ ñòðóêòóðó, áëèçêóþ ê ìåëêîïîëèêðèñòàëëè-
÷åñêîé èëè äàæå àìîðôíîé. Ñëåäîâàòåëüíî, åñëè
ó÷åñòü, ÷òî ìåõàíè÷åñêèå íàïðÿæåíèÿ îáðàòíî ïðî-
ïîðöèîíàëüíû ãëóáèíå çàëåãàíèÿ ñëîÿ, òî íàèáîëåå
ðàçóïîðÿäî÷åííûé ñëîé ïðèìûêàåò íåïîñðåäñòâåí-
íî ê îêñèäó êðåìíèÿ. Çíà÷åíèÿ òîëùèíû ýòîãî ñëîÿ
ïðîïîðöèîíàëüíû çíà÷åíèÿì òîëùèíû âûðàùåííûõ
îêñèäîâ, ÷òî îáúÿñíÿåòñÿ âîçðàñòàíèåì ìåõàíè÷å-
ñêèõ íàïðÿæåíèé íà ãðàíèöå ðàçäåëà ïðè óâåëè÷åíèè
òîëùèíû îêñèäîâ. Ïðè äàëüíåéøåì òðàâëåíèè ïî-
âåðõíîñòè êðåìíèÿ ÈÒ â òå÷åíèå åùå 4 ìèí íàáëþ-
äàëîñü ïîÿâëåíèå äåôåêòîâ â âèäå äèñëîêàöèîííûõ
ñåòîê (ðèñ. 4). Ñåòêè äèñëîêàöèé áûëè äåêîðèðîâà-
íû îêèñëàìè SiOx. Ýòîò ôàêò ïîäòâåðæäàåòñÿ òåì,
÷òî ïðè ïîÿâëåíèè ñåòîê äèñëîêàöèé äàëüíåéøåå
òðàâëåíèå ìîæíî ïðîèçâîäèòü áåç îêèñëèòåëÿ, ò. å.
òîëüêî â ðàñòâîðå HF.
Ïåðèîä äèñëîêàöèîííûõ ñåòîê D îïðåäåëÿåòñÿ
óðîâíåì ìåõàíè÷åñêèõ íàïðÿæåíèé è äåôîðìàöèé â
äàííîé îáëàñòè, çàâèñÿùèõ îò ïàðàìåòðîâ âûñîêî-
òåìïåðàòóðíîé äèôôóçèè êèñëîðîäà, îò ýëåêòðîôè-
çè÷åñêèõ è óïðóãèõ ïàðàìåòðîâ îêñèäà êðåìíèÿ è
êðåìíèÿ, è ðàññ÷èòûâàåòñÿ ïî ôîðìóëå [7, ñ. 163]
,
b
D k=
ε (1)
Èç ôîðìóëû ñëåäóåò, ÷òî âîçíèêàþùèå â äàííîé
îáëàñòè äèñëîêàöèîííûå ñòðóêòóðû (ñåòêè) äîëæíû
ãäå b �
k �
ε �
ïðîåêöèÿ âåêòîðà ñìåùåíèÿ (âåêòîðà Áþðãåðñà) íà ãðà-
íèöó ïåðåõîäà;
êîýôôèöèåíò, k≈0,5;
çíà÷åíèå îòíîñèòåëüíîé äåôîðìàöèè.
èìåòü îäèíàêîâûé ïåðèîä. Íà ïðàêòèêå æå íàáëþäà-
åòñÿ êàðòèíà ïîÿâëåíèÿ äèñëîêàöèîííûõ ñåòîê ñ ïå-
ðåìåííûì ïåðèîäîì (ðèñ. 4). Äëÿ ÷åòûðåõ ðàçëè÷-
íûõ îáëàñòåé îäíîé ïëîñêîñòè ïî ýêñïåðèìåíòàëü-
íî îïðåäåëåííûì ïåðèîäàì äèñëîêàöèîííûõ ñåòîê
áûëè ïîëó÷åíû ñëåäóþùèå çíà÷åíèÿ îòíîñèòåëüíîé
äåôîðìàöèè:
ε1=3,3·10�5; ε2=7,4·10�5; ε3=1,1·10�5; ε4=8,7·10�4.
Êàê âèäíî èç (1), â îáëàñòÿõ ñ ìàëûì ïåðèîäîì
äèñëîêàöèîííîé ñåòêè ïëîòíîñòü äèñëîêàöèé â ñåòêå
è âåëè÷èíà äåôîðìàöèé áîëüøå, ÷åì â îáëàñòÿõ ñ
áîëüøèì ïåðèîäîì ñåòêè. Åñëè ó÷åñòü ðàñïðåäåëå-
íèå ïîâåðõíîñòíîé ïëîòíîñòè èñõîäíûõ äèñëîêàöèé
ïëàñòèíû êðåìíèÿ äî îêèñëåíèÿ, ìîæíî ñäåëàòü âû-
âîä, ÷òî äèñëîêàöèîííàÿ ñåòêà ñ ìàëûì ïåðèîäîì
îáðàçóåòñÿ â ìåñòàõ ëîêàëèçàöèè ìàêñèìóìîâ ïëîò-
íîñòè èñõîäíûõ äèñëîêàöèé. Âåðîÿòíî, ýòî ñâÿçàíî
ñ ïðîöåññàìè óñêîðåííîé äèôôóçèè êèñëîðîäà âäîëü
èñõîäíûõ äåôåêòîâ, ïðèâîäÿùèõ ê ïîÿâëåíèþ äî-
ïîëíèòåëüíûõ ìåõàíè÷åñêèõ íàïðÿæåíèé è äåôîð-
ìàöèé, êîòîðûå ÿâëÿþòñÿ ïðè÷èíîé âîçíèêíîâåíèÿ
äèñëîêàöèîííûõ ñåòîê ñ ïåðåìåííûì ïåðèîäîì.
Äîïîëíèòåëüíûå íàïðÿæåíèÿ è äåôîðìàöèè ñâÿçà-
íû ñ äåôåêòàìè, èìåþùèìèñÿ â êðåìíèè èçíà÷àëü-
íî, à íå ñ íàëè÷èåì ïðèìåñåé èëè êèñëîðîäà.
Òàêèì îáðàçîì, ïðîâåäåííûå èññëåäîâàíèÿ ïî-
êàçàëè, ÷òî òàêèå äåôåêòû â èñõîäíîì êðåìíèè êàê
äèñëîêàöèè, äåôåêòû ñëîèñòîé íåîäíîðîäíîñòè, êëà-
ñòåðíûå ñêîïëåíèÿ êèñëîðîäà èëè èçáûòî÷íîãî êðåì-
íèÿ, äåíäðèòû ìåòàëëîâ è äâîéíèêîâûå ëàìåëè âëè-
ÿþò íà ôîðìèðîâàíèå ñòðóêòóðû ïðèïîâåðõíîñòíûõ
ñëîåâ êðåìíèÿ â ïðîöåññå îêèñëåíèÿ.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Hideki Tsuya. Present status and ðrospekt of Si wafer for ultra
large scale integration // Japanese journal of Applied Physics.�
2004.� Vol. 43, N 7A.� P. 4055�4067.
2. Sirtle E., Adler A. Chromsaure�Flussaure als specifisches system
zur atzgrubenentwicklung auf silizium // Z. Metalik.� 1961.� B. 52,
N 8.� S. 529�533.
3. Secco d�Aragona F. Dislocation etch for (100) planes in silicon
// J. Electrochem. Soc.� 1972.� Vol. 119, N 7.� Ð. 948�952.
4. Êóëèíè÷ Î. À., Ëèñîâñêàÿ À. À., Ñàäîâà Í. Í. Î ïîâû-
øåíèè âûÿâëÿþùåé ñïîñîáíîñòè èçáèðàòåëüíîãî òðàâëåíèÿ
ìîíîêðèñòàëëîâ êðåìíèÿ // ÓÔÆ.� 1990.� T. 35, ¹ 11.�
Ñ. 1691�1695.
5. Ìèêðîàíàëèç è ðàñòðîâàÿ ýëåêòðîííàÿ ìèêðîñêîïèÿ / Ïîä
ðåä. Ô. Ìîðèñ, Ë. Ìåíè.� Ì.: Ìåòàëëóðãèÿ, 1985.
6. Êàðëñîí Ò. Ôîòî-ýëåêòðîííàÿ è ÎÆÝ-ñïåêòðîñêîïèÿ.� Ë.:
Ìàøèíîñòðîåíèå, 1981.
7. Ìàòàðå. Ã. Ýëåêòðîíèêà äåôåêòîâ â ïîëóïðîâîäíèêàõ.�
Ì.: Ìèð, 2000.
Ðèñ. 4. Äèñëîêàöèîííûå ñåòêè (1×1500)
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-52492 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2225-5818 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:28:46Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Кулинич, О.А. Смынтына, В.А. Глауберман, М.А. Чемересюк, Г.Г. Яцунский, И.Р. 2014-01-03T23:28:21Z 2014-01-03T23:28:21Z 2008 Влияние исходных дефектов на распределение механических напряжений и деформаций при окислении кремния / О.А. Кулинич, В.А. Смынтына, М.А. Глауберман, Г.Г. Чемересюк, И.Р. Яцунский // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2008. — № 5. — С. 62-64. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. 2225-5818 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/52492 Показано, каким образом дефекты исходного кремния влияют на структурные изменения поверхности и приповерхностной области в процессе высокотемпературного окисления. ru Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України Технология и конструирование в электронной аппаратуре Материалы электроники Влияние исходных дефектов на распределение механических напряжений и деформаций при окислении кремния Вплив вихідних дефектів на розподіл механічних напруг и деформацій при окиснені кремнія The influence of initial defects on mechanical stress and deformation distribution in oxidized silicon Article published earlier |
| spellingShingle | Влияние исходных дефектов на распределение механических напряжений и деформаций при окислении кремния Кулинич, О.А. Смынтына, В.А. Глауберман, М.А. Чемересюк, Г.Г. Яцунский, И.Р. Материалы электроники |
| title | Влияние исходных дефектов на распределение механических напряжений и деформаций при окислении кремния |
| title_alt | Вплив вихідних дефектів на розподіл механічних напруг и деформацій при окиснені кремнія The influence of initial defects on mechanical stress and deformation distribution in oxidized silicon |
| title_full | Влияние исходных дефектов на распределение механических напряжений и деформаций при окислении кремния |
| title_fullStr | Влияние исходных дефектов на распределение механических напряжений и деформаций при окислении кремния |
| title_full_unstemmed | Влияние исходных дефектов на распределение механических напряжений и деформаций при окислении кремния |
| title_short | Влияние исходных дефектов на распределение механических напряжений и деформаций при окислении кремния |
| title_sort | влияние исходных дефектов на распределение механических напряжений и деформаций при окислении кремния |
| topic | Материалы электроники |
| topic_facet | Материалы электроники |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/52492 |
| work_keys_str_mv | AT kuliničoa vliânieishodnyhdefektovnaraspredeleniemehaničeskihnaprâženiiideformaciipriokisleniikremniâ AT smyntynava vliânieishodnyhdefektovnaraspredeleniemehaničeskihnaprâženiiideformaciipriokisleniikremniâ AT glaubermanma vliânieishodnyhdefektovnaraspredeleniemehaničeskihnaprâženiiideformaciipriokisleniikremniâ AT čemeresûkgg vliânieishodnyhdefektovnaraspredeleniemehaničeskihnaprâženiiideformaciipriokisleniikremniâ AT âcunskiiir vliânieishodnyhdefektovnaraspredeleniemehaničeskihnaprâženiiideformaciipriokisleniikremniâ AT kuliničoa vplivvihídnihdefektívnarozpodílmehaníčnihnaprugideformacíipriokisneníkremníâ AT smyntynava vplivvihídnihdefektívnarozpodílmehaníčnihnaprugideformacíipriokisneníkremníâ AT glaubermanma vplivvihídnihdefektívnarozpodílmehaníčnihnaprugideformacíipriokisneníkremníâ AT čemeresûkgg vplivvihídnihdefektívnarozpodílmehaníčnihnaprugideformacíipriokisneníkremníâ AT âcunskiiir vplivvihídnihdefektívnarozpodílmehaníčnihnaprugideformacíipriokisneníkremníâ AT kuliničoa theinfluenceofinitialdefectsonmechanicalstressanddeformationdistributioninoxidizedsilicon AT smyntynava theinfluenceofinitialdefectsonmechanicalstressanddeformationdistributioninoxidizedsilicon AT glaubermanma theinfluenceofinitialdefectsonmechanicalstressanddeformationdistributioninoxidizedsilicon AT čemeresûkgg theinfluenceofinitialdefectsonmechanicalstressanddeformationdistributioninoxidizedsilicon AT âcunskiiir theinfluenceofinitialdefectsonmechanicalstressanddeformationdistributioninoxidizedsilicon |