Структура поверхностных слоев на термически обработанных кремниевых пластинах

Abstract

Для получения структур диоксид кремния-кремний (SiO2-cSi), необходимых для интегральной микроэлектроники, с заданными электрофизическими параметрами – малой величиной фиксированного заряда и низкой плотностью поверхностных состояний – используют термическое окисление пластин кремния. Реакция взаимодействия кислорода с кремнием протекает в переходном слое, который образуется между кремнием и растущим слоем стехиометрического диоксида [1]. Толщина переходного слоя зависят, главным образом, от времени окисления. Переходный слой между кристаллическим кремнием и стехиометрическим диоксидом, по-видимому, содержит разные кремниевые фазы. Поскольку окисление пластин кремния происходит благодаря диффузии кислорода через нарастающий слой SiO2, то не исключается наличие пор. В связи с этим, интерес представляет модель переходного слоя, заполненного многокомпонентной эффективной средой с изотропными наноразмерными частицами кремниевых фаз и газообразных пор. В данной работе предпринята попытка объединить модели эффективных сред Бруггемана и Максвелла-Гарнетта для нахождения диэлектрической проницаемости трехкомпонентных сред с целью определения вещественного состава переходных слоев в структурах SiO2-cSi методом многоугловой эллипсометрии.