炭化ケイ素の酸化

炭化ケイ素の酸化

炭化ケイ素の酸化プロセスは簡単です。 ザ・炭化ケイ素基板直接熱酸化して基板上にSiO2を得ることができます。 炭化ケイ素は、炭化ケイ素の熱酸化によって高品質のSiO2を得ることができる唯一の化合物半導体です。 理論式は次のとおりです。

SiC + 1.5O2→SiO2 + CO

つまり、100nmのSiO2を成長させるために、46nmの炭化ケイ素が消費されます。 炭化ケイ素の酸化プロセスは、乾式法と湿式法に分けられます。

炭化ケイ素の表面酸化速度は、炭化ケイ素の極性に関連しています。

すべての結晶面の中で、(000-1)炭素面の酸化速度が最も速く、(0001)シリコン面の酸化速度が最も遅い。 (000-1)カーボン表面の酸化速度は(0001)シリコン表面の酸化速度の8-15倍です。 1000°Cで5時間酸化すると、(000-1)シリコン表面は80 nm、(0001)炭素表面は10nmになります。 高温での炭化ケイ素の酸化も、極性を特定するための破壊的な方法です。

さらに、炭化ケイ素の酸化速度は放物線に近いです。

d ^ 2 + Ad = Bt

dは炭化ケイ素の酸化膜厚、tは時間、AとBは測定されたパラメータです。

実際、他の酸化形態があります:

SiC + O2→SiO2 + C

その結果、炭素欠陥が発生する可能性があります。SiO2とSiCの界面の欠陥を減らす方法はいくつかあります。

1.炭化ケイ素酸化状態後の焼きなまし:熱酸化後の不活性ガス(Ar / N2)中での焼きなまし。

2.酸化と窒化:熱酸化後、アニーリングのためにN含有ガス(NO / N2O / NH3)を通過させます。 またはNガス(NO / N2O / NH3)で直接酸化します。

3.他の雰囲気/溶液での酸化またはアニーリング:POCl3 / Na溶液などを含みます。

4.他のレイヤーをデポジットします。

  • 炭化ケイ素の直接熱酸化の欠陥は1​​.3×10 ^ 11cm-2です。 元の方法に戻り、Siを堆積し、次に熱酸化してSiO2にすると、欠陥の数は1.2×10 ^ 10cm-2になります。 インターフェイスの特性を明らかにすることは非常に難しいことは注目に値します。 TEM、XPS、AES、EELSはすべて良い結果を得るのが難しいので、その数は疑わしいです。
  • Al2O3、AlN、AlONなどの他の絶縁体を堆積します。

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詳細については、メールでお問い合わせください。 victorchan@powerwaywafer.compowerwaymaterial@gmail.com.

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