10
10
1/1/2007
1/1/2007 Đ
Đạ
ại h
i họ
ọc B
c Bá
ách khoa H
ch khoa Hà
àN
Nộ
ội
i
Ô
Ô xy
xy h
hó
óa
anhi
nhi
ệ
ệ
t
t(
(ti
tiế
ếp
p)
)
Mặt phân cách Si – Si02
Tính chấtcủamặtphâncáchSi –SiO
2có ảnh hưởng quyếtđịnh tới các thông sốvà
sựhoạtđộng của các linh kiện trong IC. Phân biệtbốnloạiđiệntích: cácđiện tích Qit
bịbẫytrênbềmặt phân cách, các điện tích cốđịnh QfcủalớpSiO
x(1 < x < 2), các
điệntíchQ
ot bịbẫy trong lớpSiO
2, và nhấtlàcácđiện tích linh động Qm.
ĐểgiảmQ
fngườitasửdụng môi
trường khí trơAr hoặcN
2 đểlàm
nguộimẫu sau khi ô xy hóa tạolớp
SiO2.
Bướcủmẫu cuối cùng ở450 – 500
ºC trong môi trường 10% H2+ 90%
N2(forming gaz) sau khi phủlớp
kim loạilàmđường dẫnsẽgiúp
giảmthiểuQ
it.
Qmkhó bịloạitrừhơncả. Biện
pháp là giữsạch và sửdụng hiệu
ứng gettering (ô xy hóa vớikhícó
chứa halogen).
11
11
1/1/2007
1/1/2007 Đ
Đạ
ại h
i họ
ọc B
c Bá
ách khoa H
ch khoa Hà
àN
Nộ
ội
i
Ô
Ô xy
xy h
hó
óa
anhi
nhi
ệ
ệ
t
t(
(ti
tiế
ếp
p)
)
Hi
Hiệ
ệu
uứ
ứng
ng n
nồ
ồng
ng đ
độ
ột
tạ
ạp
pch
chấ
ất
tcao
cao
N
Nồ
ồng
ng đ
độ
ột
tạ
ạp
pch
chấ
ất
tc
cà
àng
ng cao
cao,
, t
tạ
ại
ib
bề
ềm
mặ
ặt
tSi
Si
c
cà
àng
ng c
có
ónhi
nhiề
ều
un
nú
út
tkhuy
khuyế
ết
t,
, khi
khiế
ến
nk
ks
stăng
tăng.
.
V
Ví
íd
dụ
ụ:
: S
Sự
ựph
phụ
ụthu
thuộ
ộc
cc
củ
ủa
ac
cá
ác
ch
hệ
ệs
số
ốB/A,
B/A,
B
B trong
trong ô
ô xy
xy h
hó
óa
anhi
nhiệ
ệt
tkhô
khô ở
ở900
900 º
ºC
C v
và
ào
o
n
nồ
ồng
ng đ
độ
ộb
bề
ềm
mặ
ặt
tc
củ
ủa
at
tạ
ạp
pP
P
12
12
1/1/2007
1/1/2007 Đ
Đạ
ại h
i họ
ọc B
c Bá
ách khoa H
ch khoa Hà
àN
Nộ
ội
i
Ô
Ô xy
xy h
hó
óa
anhi
nhi
ệ
ệ
t
t(
(ti
tiế
ếp
p)
)
S
Sự
ựph
phụ
ụthu
thuộ
ộc
cv
và
ào
ođ
đị
ịnh
nh hư
hướ
ớng
ng tinh
tinh th
thể
ểc
củ
ủa
ađ
đế
ếSi
Si
L
Là
às
sự
ựph
phụ
ụthu
thuộ
ộc
cc
củ
ủa
ak
ks
sv
và
ào
oc
cá
ác
cm
mặ
ặt
ttinh
tinh th
thể
ể:
: k
ks(111)
s(111) > k
> ks(100)
s(100).
.
Do
Do m
mậ
ật
tđ
độ
ộb
bề
ềm
mặ
ặt
tc
cá
ác
cnguyên
nguyên t
từ
ừSi
Si kh
khá
ác
cnhau
nhau:
: t
tạ
ại
im
mặ
ặt
t(100)
(100) l
là
à
7.10
7.1014
14 cm
cm-
-2
2,
, t
tạ
ại
i(111)
(111) –
–8. 7.10
8. 7.1014
14 cm
cm-
-2
2.
.
M
Mậ
ật
tđ
độ
ộnguyên
nguyên t
tử
ửc
cà
àng
ng cao
cao,
, s
số
ốc
cá
ác
cliên
liên k
kế
ết
tc
có
ós
sẵ
ẵn
nđ
để
ểtham
tham gia
gia
ph
phả
ản
nứ
ứng
ng h
hó
óa
ah
họ
ọc
cc
cà
àng
ng l
lớ
ớn
n.
.
S
Sự
ựkh
khá
ác
cbi
biệ
ệt
tc
cà
àng
ng l
lớ
ớn
n,
, n
nế
ếu
uchi
chiề
ều
ud
dà
ày
yc
cá
ác
cl
lớ
ớp
pSiO
SiO2
2c
cà
àng
ng nh
nhỏ
ỏ.
.
Mỏng hơn
Dày
hơn
13
13
1/1/2007
1/1/2007 Đ
Đạ
ại h
i họ
ọc B
c Bá
ách khoa H
ch khoa Hà
àN
Nộ
ội
i
Ô
Ô xy
xy h
hó
óa
anhi
nhi
ệ
ệ
t
t(
(ti
tiế
ếp
p)
)
Ô
Ô xy
xy h
hó
óa
aSi
Si đa
đatinh
tinh th
thể
ể(poly
(poly-
-Si)
Si)
Qu
Quá
átr
trì
ình
nh ô
ô xy
xy h
hó
óa
ax
xả
ảy
yra
ra c
cả
ảở
ởtrên
trên b
bề
ềm
mặ
ặt
tpoly
poly-
-Si
Si l
lẫ
ẫn
ntrên
trên m
mặ
ặt
tphân
phân c
cá
ách
ch ở
ởbiên
biên
c
cá
ác
ch
hạ
ạt
tđa
đatinh
tinh th
thể
ể. Do
. Do biên
biên h
hạ
ạt
tt
tậ
ập
ptrung
trung nhi
nhiề
ều
usai
sai h
hỏ
ỏng
ng hơn
hơntrong
trong lòng
lòng c
cá
ác
ch
hạ
ạt
t
đa
đatinh
tinh th
thể
ểnên
nên t
tố
ốc
cđ
độ
ộô
ô xy
xy h
hó
óa
at
tạ
ại
ibiên
biên h
hạ
ạt
tcao
cao hơn
hơn.
.
B
Bề
ềd
dà
ày
yl
lớ
ớp
pSiO
SiO2
2đư
đượ
ợc
ct
tạ
ạo
onên
nên do ô
do ô xy
xy h
hó
óa
apoly
poly-
-Si
Si c
có
ób
bề
ềd
dà
ày
ybi
biế
ến
nđ
đổ
ổi
inhi
nhiề
ều
u, do
, do
đ
đó
ó,
, đ
độ
ộg
gồ
ồgh
ghề
ềc
củ
ủa
ab
bề
ềm
mặ
ặt
tSiO
SiO2
2r
rấ
ất
trõ
rõ r
rệ
ệt
t.
. Đ
Độ
ộg
gồ
ồgh
ghề
ềc
cà
àng
ng tăng
tăng,
, n
nế
ếu
uchi
chiề
ều
ud
dà
ày
y
X
Xox
ox c
cà
àng
ng tăng
tăng.
.
M
Mặ
ặt
tkh
khá
ác
c,
, l
lớ
ớp
pSiO
SiO2
2trong
trong trư
trườ
ờng
ng h
hợ
ợp
pn
nà
ày
yx
xố
ốp
phơn
hơnso
so v
vớ
ới
il
lớ
ớp
pSiO
SiO2
2đư
đượ
ợc
ct
tạ
ạo
oth
thà
ành
nh
do ô
do ô xy
xy h
hó
óa
anhi
nhiệ
ệt
tđơn
đơntinh
tinh th
thể
ểSi.
Si.
Nh
Nhì
ìn
nchung
chung,
, t
tố
ốc
cđ
độ
ộô
ô xy
xy h
hó
óa
apoly
poly-
-Si
Si cao
cao hơn
hơnso
so v
vớ
ới
iô
ô xy
xy h
hó
óa
ađơn
đơntinh
tinh th
thể
ểSi.
Si.
14
14
1/1/2007
1/1/2007 Đ
Đạ
ại h
i họ
ọc B
c Bá
ách khoa H
ch khoa Hà
àN
Nộ
ội
i
Ô
Ô xy
xy h
hó
óa
anhi
nhi
ệ
ệ
t
t(
(ti
tiế
ếp
p)
)
Ô
Ô xy
xy h
hó
óa
ac
có
óch
chứ
ứa
akh
khí
íhalogen
halogen
Thêm
Thêm 1
1 –
–5 %
5 % kh
khí
íHCl
HCl hay TCE (
hay TCE (TriChloroethylene
TriChloroethylene -
-)
) v
và
ào
olu
luồ
ồng
ng O
O2
2.
.
L
Là
àm
mgi
giả
ảm
ms
sự
ựnhi
nhiễ
ễm
mb
bẩ
ẩn
ndo
do c
cá
ác
cion
ion ki
kiề
ềm
m–
–c
cá
ác
cion
ion nh
nhẹ
ẹ,
, linh
linh đ
độ
ộng
ng l
là
ànguyên
nguyên nhân
nhân
gây
gây ra
ra s
sự
ựm
mấ
ất
tổ
ổn
nđ
đị
ịnh
nh t
tí
ính
nh ch
chấ
ất
tc
củ
ủa
al
lớ
ớp
pSiO
SiO2
2.
. Ph
Phả
ản
nứ
ứng
ng (M
(M –
–ion
ion kim
kim lo
loạ
ại
i):
):
M +
M + Cl
Cl →
→MCl
MCl
L
Là
àm
mtăng
tăng ch
chấ
ất
tlư
lượ
ợng
ng c
củ
ủa
am
mặ
ặt
tphân
phân c
cá
ách
ch Si
Si –
–SiO
SiO2
2.
.