Охлаждение печи и медленная выгрузка пластин.

Температура в рабочей зоне поддерживается с точностью 0,5°С.

Процесс проводят способом открытой трубы (при атмосферном давлении).

Время процесса определяется толщиной слоя SiO₂

Предварительный нагрев печи и медленная загрузка и выгрузка пластин уменьшают градиент температуры по радиусу пластин, т.е. уменьшают термические напряжения, приводящие к изгибу пластин.

Основные недостатки термического окисления:

1. высокая температура процесса, которая может привести к изгибу пластин; к
появлению дефектов; к перераспределению примесей, введенных в пластину на
предыдущих операциях;

2.невысокие скорости роста пленок.

Значительно уменьшить температуру или время процесса позволяет термическое окисление при повышенном давлении.Это объясняется увеличением концентрации окислителя и соответственным возрастанием скорости окисления кремния. Основной недостаток этого метода - сложность создания герметичных и прочных камер.

Осаждение пленок SiO₂.

Осаждение пленок SiO₂ отличается от термического окисления меньшими температурами подложек в процессе роста пленок и возможностью получать пленки не только на кремнии, но и на любых других подложках.

Пиролитическое осаждение SiO₂используют на заключительных стадиях изготовления ИМС, когда применение термического окисления может привести к изменениям параметров уже созданных областей ИМС.

При пиролитическом осаждении SiO₂ происходит термическое разложение сложных соединений кремния с выделением SiO₂. Наиболее часто используют тетраэтоксисилан Si(OC₂H₅)₄.

В зоне подложек идет реакция:

Окисел кремния осаждается на пластинах, остальные продукты реакции уносятся газовым потоком из трубы.

Этим методом можно получать однородные, хорошо воспроизводящие рельеф пленки, но нельзя получать пленки на структурах с металлизацией из-за высоких температур процесса.

Окисление моносилана идет при более низких температурах 300° - 400°С :

Низкие температуры позволяют применять процесс для получения пленок SiО₂ на алюминиевой металлизации. Чтобы получить более плоскую, сглаженную поверхность пленки на слое алюминия, имеющем ступеньки, SiО₂ в процессе осаждения легируют 8 - 9 % - ми оксида фосфора. Для этого в газовую смесь добавляют газ фосфин, который, взаимодействуя с кислородом, образует легирующий окисел:

В результате получают пленку фосфорно-силикатного стекла (ФСС): n SiO₂ x m P₂O₅.

Наличие фосфора в пленке SiO₂ повышает ее термомеханическую прочность, пластичность и снижает пористость.

Фосфорно-силикатные стекла:

Могут служить источниками легирующих примесей;

2. имеют хорошие пассивирующие свойства, предохраняя поверхность пластин от
проникновения щелочных металлов ( Na, К );