🗊Презентация Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация

Категория: Физика
Нажмите для полного просмотра!
Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №1Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №2Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №3Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №4Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №5Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №6Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №7Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №8Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №9Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №10Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №11Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №12Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №13Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №14Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №15Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №16Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №17Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №18Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №19Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №20Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №21Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №22Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №23Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №24Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №25Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №26Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №27Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №28Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №29Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №30Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №31Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №32Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №33Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №34Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №35Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №36Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №37Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №38Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №39Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №40Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №41Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №42Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №43Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №44Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №45Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №46Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №47Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №48Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №49Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №50Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №51Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №52Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №53Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №54Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №55Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №56Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №57Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №58Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №59
Скачать

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация. Доклад-сообщение содержит 59 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1


Моделирование технологических процессов Лекция 6
Описание слайда:
Моделирование технологических процессов Лекция 6

Слайд 2


Вопросы к экзамену Моделирование окисления в присутствии маски. Вязкое течение SiO2. Граничные условия. Численные модели окисления с учетом вязкоупругих свойств. Моделирование процесса диффузии в присутствии подвижных границ. Моделирование сегрегации примеси. Моделирование процесса силицидизации.
Описание слайда:
Вопросы к экзамену Моделирование окисления в присутствии маски. Вязкое течение SiO2. Граничные условия. Численные модели окисления с учетом вязкоупругих свойств. Моделирование процесса диффузии в присутствии подвижных границ. Моделирование сегрегации примеси. Моделирование процесса силицидизации.

Слайд 3


Особенности строения пленок диоксида кремния
Описание слайда:
Особенности строения пленок диоксида кремния

Слайд 4


Особенности строения пленок кремния
Описание слайда:
Особенности строения пленок кремния

Слайд 5


Структура кварцевого стекла
Описание слайда:
Структура кварцевого стекла

Слайд 6


Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №6
Описание слайда:

Слайд 7


Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №7
Описание слайда:

Слайд 8


Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №8
Описание слайда:

Слайд 9


Механические напряжения в системе Si - SiO2
Описание слайда:
Механические напряжения в системе Si - SiO2

Слайд 10


Механические напряжения в системе Si - SiO2
Описание слайда:
Механические напряжения в системе Si - SiO2

Слайд 11


Механические напряжения в системе Si - SiO2
Описание слайда:
Механические напряжения в системе Si - SiO2

Слайд 12


Изменение величины механических напряжений в системе Si - SiO2 от времени хранения.
Описание слайда:
Изменение величины механических напряжений в системе Si - SiO2 от времени хранения.

Слайд 13


Структурная неоднородность термических окисленных слоев В начальный момент процесс окисления протекает как взаимодействие молекул кислорода с поверхностью полупроводника, т.е. как молекулярное взаимодействие адсорбента с адсорбатом, обусловленное дисперсионными силами. В результате химического взаимодействия кислорода с кремнием на монокристаллической поверхности должны возникать абсолютно одинаково ориентированные комплексы с максимально возможной энергией связи Si – O.
Описание слайда:
Структурная неоднородность термических окисленных слоев В начальный момент процесс окисления протекает как взаимодействие молекул кислорода с поверхностью полупроводника, т.е. как молекулярное взаимодействие адсорбента с адсорбатом, обусловленное дисперсионными силами. В результате химического взаимодействия кислорода с кремнием на монокристаллической поверхности должны возникать абсолютно одинаково ориентированные комплексы с максимально возможной энергией связи Si – O.

Слайд 14


Структурная неоднородность термических окисленных слоев Реально в присутствии: а) избытка кислорода, б) неконтролируемых примесей, в) дефектов на поверхности монокристалла на начальном этапе окисления могут зарождаться кластеры различных структурных модификаций, что приводит к структурной неоднородности диоксида кремния
Описание слайда:
Структурная неоднородность термических окисленных слоев Реально в присутствии: а) избытка кислорода, б) неконтролируемых примесей, в) дефектов на поверхности монокристалла на начальном этапе окисления могут зарождаться кластеры различных структурных модификаций, что приводит к структурной неоднородности диоксида кремния

Слайд 15


Двумерное моделирование процесса окисления Очень часто требуется провести окисление рельефной поверхности окисление отдельного участка подложки, не защищенного маской (локальное окисление). В качестве маски при окислении используется нитрид кремния Si3N4, коэффициент диффузии кислорода в котором очень мал. В подобных случаях окисление является существенно неодномерным.
Описание слайда:
Двумерное моделирование процесса окисления Очень часто требуется провести окисление рельефной поверхности окисление отдельного участка подложки, не защищенного маской (локальное окисление). В качестве маски при окислении используется нитрид кремния Si3N4, коэффициент диффузии кислорода в котором очень мал. В подобных случаях окисление является существенно неодномерным.

Слайд 16


Вязкое течение SiO2 При окислении кремния лимитирующим фактором является недостаток свободного объема для образования окисла При образовании единичного объема SiO2 расходуется 0.44 объема кремния. Генерация свободного объема происходит в результате вязкого течения SiO2
Описание слайда:
Вязкое течение SiO2 При окислении кремния лимитирующим фактором является недостаток свободного объема для образования окисла При образовании единичного объема SiO2 расходуется 0.44 объема кремния. Генерация свободного объема происходит в результате вязкого течения SiO2

Слайд 17


Вязкое течение SiO2 Скорость роста оксида dx/dt можно выразить как: где KA – константа скорости химической реакции, n – ее порядок, p – давление окислителя, ∆EI - энергия связи Si - Si в подложке, ∆EV - энергия образования свободного объема, T – абсолютная температура. ∆EV представляет собой энергию активации вязкого течения диоксида кремния. Вязкость оксида и энергия образования свободного объема не являются константами, а зависят от температуры окисления и внутреннего строения SiO2
Описание слайда:
Вязкое течение SiO2 Скорость роста оксида dx/dt можно выразить как: где KA – константа скорости химической реакции, n – ее порядок, p – давление окислителя, ∆EI - энергия связи Si - Si в подложке, ∆EV - энергия образования свободного объема, T – абсолютная температура. ∆EV представляет собой энергию активации вязкого течения диоксида кремния. Вязкость оксида и энергия образования свободного объема не являются константами, а зависят от температуры окисления и внутреннего строения SiO2

Слайд 18


Моделирование локального окисления. Аналитические модели.
Описание слайда:
Моделирование локального окисления. Аналитические модели.

Слайд 19


Моделирование перемещения межфазной границы в пространстве
Описание слайда:
Моделирование перемещения межфазной границы в пространстве

Слайд 20


Моделирование перемещения межфазной границы в пространстве
Описание слайда:
Моделирование перемещения межфазной границы в пространстве

Слайд 21


Моделирование перемещения межфазной границы в пространстве
Описание слайда:
Моделирование перемещения межфазной границы в пространстве

Слайд 22


Моделирование перемещения межфазной границы в пространстве
Описание слайда:
Моделирование перемещения межфазной границы в пространстве

Слайд 23


Составляющие численных моделей неодномерного роста окисла исходная модель одномерного окисления (Массуда или Дила-Гроува); учет вязкоупругих свойств материалов; моделирование перемещения межфазной границы в пространстве; решение уравнения диффузии в присутствии движущихся границ
Описание слайда:
Составляющие численных моделей неодномерного роста окисла исходная модель одномерного окисления (Массуда или Дила-Гроува); учет вязкоупругих свойств материалов; моделирование перемещения межфазной границы в пространстве; решение уравнения диффузии в присутствии движущихся границ

Слайд 24


Учет вязкоупругих свойств материалов. Свойства материалов определяют связь между механическими напряжениями и деформациями Упругие материалы способны сохранять свою форму. Кремний, по умолчанию, считается упругим материалом. Диоксид и нитрид кремния рассматриваются как вязкоупругие материалы. Учитывается зависимость вязкости от механических напряжений.
Описание слайда:
Учет вязкоупругих свойств материалов. Свойства материалов определяют связь между механическими напряжениями и деформациями Упругие материалы способны сохранять свою форму. Кремний, по умолчанию, считается упругим материалом. Диоксид и нитрид кремния рассматриваются как вязкоупругие материалы. Учитывается зависимость вязкости от механических напряжений.

Слайд 25


Учет вязкоупругих свойств материалов. Вязкая модель.
Описание слайда:
Учет вязкоупругих свойств материалов. Вязкая модель.

Слайд 26


Учет вязкоупругих свойств материалов. Вязкая модель.
Описание слайда:
Учет вязкоупругих свойств материалов. Вязкая модель.

Слайд 27


Учет вязкоупругих свойств материалов. Вязкая модель.
Описание слайда:
Учет вязкоупругих свойств материалов. Вязкая модель.

Слайд 28


Вязкоупругая модель
Описание слайда:
Вязкоупругая модель

Слайд 29


Причины возникновения механических напряжений 1. Рост материала. При окислении 1 объема кремния образуется 2.25 объема окисла. Имеется два движущихся фронта: со скоростью, направленной в кремний и со скоростью, направленной в окисел. Фронт, движущийся в окисел, является источником механических напряжений в окисле.
Описание слайда:
Причины возникновения механических напряжений 1. Рост материала. При окислении 1 объема кремния образуется 2.25 объема окисла. Имеется два движущихся фронта: со скоростью, направленной в кремний и со скоростью, направленной в окисел. Фронт, движущийся в окисел, является источником механических напряжений в окисле.

Слайд 30


Причины возникновения механических напряжений 2. Уплотнение материала. При повышенной температуре пористые материалы уплотняются. Повышение плотности уменьшает объем, уменьшение объема вызывает механические напряжения.
Описание слайда:
Причины возникновения механических напряжений 2. Уплотнение материала. При повышенной температуре пористые материалы уплотняются. Повышение плотности уменьшает объем, уменьшение объема вызывает механические напряжения.

Слайд 31


Причины возникновения механических напряжений 3. Различие коэффициентов термического расширения у различных материалов приводит к механическим напряжениям, связанным с изменением температуры. В Sprocess все коэффициенты термического расширения рассчитываются относительно подложки.
Описание слайда:
Причины возникновения механических напряжений 3. Различие коэффициентов термического расширения у различных материалов приводит к механическим напряжениям, связанным с изменением температуры. В Sprocess все коэффициенты термического расширения рассчитываются относительно подложки.

Слайд 32


Причины возникновения механических напряжений 4. Изменение параметров кристаллической решетки кремния в присутствии германия или углерода. Если структура содержит, например, слой SiGe, то параметры решетки изменяются в зависимости от мольной доли Ge.
Описание слайда:
Причины возникновения механических напряжений 4. Изменение параметров кристаллической решетки кремния в присутствии германия или углерода. Если структура содержит, например, слой SiGe, то параметры решетки изменяются в зависимости от мольной доли Ge.

Слайд 33


Уравнения механики: силы уравновешены
Описание слайда:
Уравнения механики: силы уравновешены

Слайд 34


Тензор деформации
Описание слайда:
Тензор деформации

Слайд 35


Влияние механических напряжений на параметры моделей
Описание слайда:
Влияние механических напряжений на параметры моделей

Слайд 36


Моделирование окисления с учетом механических напряжений
Описание слайда:
Моделирование окисления с учетом механических напряжений

Слайд 37


Константа скорости химической реакции окисления
Описание слайда:
Константа скорости химической реакции окисления

Слайд 38


Коэффициент диффузии частиц окислителя
Описание слайда:
Коэффициент диффузии частиц окислителя

Слайд 39


Вязкость
Описание слайда:
Вязкость

Слайд 40


Решение уравнения диффузии в присутствии движущихся границ
Описание слайда:
Решение уравнения диффузии в присутствии движущихся границ

Слайд 41


Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация, слайд №41
Описание слайда:

Слайд 42


Учет перераспределения примеси в структуре в процессе окисления Диффузия примесей в окислительной атмосфере моделируется с учетом двух факторов: 1.изменение скорости (ускорение или замедление) процесса диффузии в присутствии окислительной атмосферы; экспериментально наблюдается ускорение диффузии бора и замедление диффузии сурьмы в окислительной атмосфере. 2. сегрегация примеси на границе раздела кремний – окисел.
Описание слайда:
Учет перераспределения примеси в структуре в процессе окисления Диффузия примесей в окислительной атмосфере моделируется с учетом двух факторов: 1.изменение скорости (ускорение или замедление) процесса диффузии в присутствии окислительной атмосферы; экспериментально наблюдается ускорение диффузии бора и замедление диффузии сурьмы в окислительной атмосфере. 2. сегрегация примеси на границе раздела кремний – окисел.

Слайд 43


Сегрегация примеси
Описание слайда:
Сегрегация примеси

Слайд 44


Силицидизация
Описание слайда:
Силицидизация

Слайд 45


Рост TiSi2 при различных температурах .
Описание слайда:
Рост TiSi2 при различных температурах .

Слайд 46


Структура модели силицидизации
Описание слайда:
Структура модели силицидизации

Слайд 47


Параметрическая модель силицидизации
Описание слайда:
Параметрическая модель силицидизации

Слайд 48


Двумерное моделирование силицидизации Генерация начального слоя силицида (начальная толщина силицида по умолчанию 2 нм) на всех границах, по которым имеется контакт силицидообразующего металла и кремния в любом виде. Наиболее точная модель учитывает две составляющие роста силицида: растворение кремния в силициде, диффузия частиц кремния через силицид к границе с металлом и реакция на этой границе кремния и металла с образованием силицида растворение металла в силициде, диффузия металла через силицид к границе с кремнием, взаимодействие металла с кремнием на этой границе с образованием силицида.
Описание слайда:
Двумерное моделирование силицидизации Генерация начального слоя силицида (начальная толщина силицида по умолчанию 2 нм) на всех границах, по которым имеется контакт силицидообразующего металла и кремния в любом виде. Наиболее точная модель учитывает две составляющие роста силицида: растворение кремния в силициде, диффузия частиц кремния через силицид к границе с металлом и реакция на этой границе кремния и металла с образованием силицида растворение металла в силициде, диффузия металла через силицид к границе с кремнием, взаимодействие металла с кремнием на этой границе с образованием силицида.

Слайд 49


Расчет составляющих роста силицида
Описание слайда:
Расчет составляющих роста силицида

Слайд 50


Расчет составляющих роста силицида
Описание слайда:
Расчет составляющих роста силицида

Слайд 51


Расчет процесса силицидизации при условии диффузии кремния Обратимая реакция растворения Si на границе Si- TiSi2:
Описание слайда:
Расчет процесса силицидизации при условии диффузии кремния Обратимая реакция растворения Si на границе Si- TiSi2:

Слайд 52


Движение границы Si-TiSi2
Описание слайда:
Движение границы Si-TiSi2

Слайд 53


Расчет процесса силицидизации при условии диффузии кремния Диффузия Si через слой силицида
Описание слайда:
Расчет процесса силицидизации при условии диффузии кремния Диффузия Si через слой силицида

Слайд 54


Расчет процесса силицидизации при условии диффузии кремния Химическая реакция образования силицида (необратимая)
Описание слайда:
Расчет процесса силицидизации при условии диффузии кремния Химическая реакция образования силицида (необратимая)

Слайд 55


Движение границы Ti-TiSi2
Описание слайда:
Движение границы Ti-TiSi2

Слайд 56


Схема процесса моделирования окисления/силицидизации
Описание слайда:
Схема процесса моделирования окисления/силицидизации

Слайд 57


Внешний временной цикл Расчет диффузии окислителя Расчет скорости движения фронта (скорость роста) Расчет механических напряжений Распределение скоростей в каждой точке структуры Вход во внутренний цикл
Описание слайда:
Внешний временной цикл Расчет диффузии окислителя Расчет скорости движения фронта (скорость роста) Расчет механических напряжений Распределение скоростей в каждой точке структуры Вход во внутренний цикл

Слайд 58


Внутренний временной цикл Для имеющейся сетки и распределения скоростей определяется временной шаг, предотвращающий коллапс элементов сетки Рассчитываются процессы диффузии примесей Перемещаются узлы сетки в соответствии с заданными скоростями, малые элементы удаляются Шаги повторяются до окончания времени текущего внешнего цикла
Описание слайда:
Внутренний временной цикл Для имеющейся сетки и распределения скоростей определяется временной шаг, предотвращающий коллапс элементов сетки Рассчитываются процессы диффузии примесей Перемещаются узлы сетки в соответствии с заданными скоростями, малые элементы удаляются Шаги повторяются до окончания времени текущего внешнего цикла

Слайд 59


Преобразование сетки
Описание слайда:
Преобразование сетки

Скачать

Похожие презентации
Mypresentation.ru
Загрузить презентацию