Презентация Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация онлайн
На нашем сайте вы можете скачать и просмотреть онлайн доклад-презентацию на тему Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация абсолютно бесплатно. Урок-презентация на эту тему содержит всего 59 слайдов. Все материалы созданы в программе PowerPoint и имеют формат ppt или же pptx. Материалы и темы для презентаций взяты из открытых источников и загружены их авторами, за качество и достоверность информации в них администрация сайта не отвечает, все права принадлежат их создателям. Если вы нашли то, что искали, отблагодарите авторов - поделитесь ссылкой в социальных сетях, а наш сайт добавьте в закладки.
Оцените презентацию от 1 до 5 баллов!
- Тип файла:ppt / pptx (powerpoint)
- Всего слайдов:59 слайдов
- Для класса:1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11
- Размер файла:1.22 MB
- Просмотров:91
- Скачиваний:0
- Автор:неизвестен
Слайды и текст к этой презентации:
№1 слайд
Содержание слайда: Моделирование технологических процессов
Лекция 6
№2 слайд
Содержание 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.
№3 слайд
Содержание слайда: Особенности строения пленок диоксида кремния
№4 слайд
Содержание слайда: Особенности строения пленок кремния
№5 слайд
Содержание слайда: Структура кварцевого стекла
№6 слайд
Содержание слайда:
№7 слайд
Содержание слайда:
№8 слайд
Содержание слайда:
№9 слайд
Содержание слайда: Механические напряжения в системе Si - SiO2
№10 слайд
Содержание слайда: Механические напряжения в системе Si - SiO2
№11 слайд
Содержание слайда: Механические напряжения в системе Si - SiO2
№12 слайд
Содержание слайда: Изменение величины механических напряжений в системе Si - SiO2 от времени хранения.
№13 слайд
Содержание 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.
№14 слайд
Содержание 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
№15 слайд
Содержание 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.
№16 слайд
Содержание 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
№17 слайд
Содержание 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
№18 слайд
Содержание слайда: Моделирование локального окисления.
Аналитические модели.
№19 слайд
Содержание слайда: Моделирование перемещения межфазной границы в пространстве
№20 слайд
Содержание слайда: Моделирование перемещения межфазной границы в пространстве
№21 слайд
Содержание слайда: Моделирование перемещения межфазной границы в пространстве
№22 слайд
Содержание слайда: Моделирование перемещения межфазной границы в пространстве
№23 слайд
Содержание 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
№24 слайд
Содержание 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.
№25 слайд
Содержание слайда: Учет вязкоупругих свойств материалов. Вязкая модель.
№26 слайд
Содержание слайда: Учет вязкоупругих свойств материалов. Вязкая модель.
№27 слайд
Содержание слайда: Учет вязкоупругих свойств материалов. Вязкая модель.
№28 слайд
Содержание слайда: Вязкоупругая модель
№29 слайд
Содержание 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.
№30 слайд
Содержание слайда: Причины возникновения механических напряжений
2. Уплотнение материала. При повышенной температуре пористые материалы уплотняются. Повышение плотности уменьшает объем, уменьшение объема вызывает механические напряжения.
№31 слайд
Содержание 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.
№32 слайд
Содержание 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.
№33 слайд
Содержание слайда: Уравнения механики: силы уравновешены
№34 слайд
Содержание слайда: Тензор деформации
№35 слайд
Содержание слайда: Влияние механических напряжений на параметры моделей
№36 слайд
Содержание слайда: Моделирование окисления с учетом механических напряжений
№37 слайд
Содержание слайда: Константа скорости химической реакции окисления
№38 слайд
Содержание слайда: Коэффициент диффузии частиц окислителя
№39 слайд
Содержание слайда: Вязкость
№40 слайд
Содержание слайда: Решение уравнения диффузии в присутствии движущихся границ
№41 слайд
Содержание слайда:
№42 слайд
Содержание 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.
№43 слайд
Содержание слайда: Сегрегация примеси
№44 слайд
Содержание слайда: Силицидизация
№45 слайд
Содержание слайда: Рост TiSi2 при различных температурах
.
№46 слайд
Содержание слайда: Структура модели силицидизации
№47 слайд
Содержание слайда: Параметрическая модель силицидизации
№48 слайд
Содержание 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.
№49 слайд
Содержание слайда: Расчет составляющих роста силицида
№50 слайд
Содержание слайда: Расчет составляющих роста силицида
№51 слайд
Содержание слайда: Расчет процесса силицидизации при условии диффузии кремния
Обратимая реакция растворения Si на границе Si- TiSi2:
№52 слайд
Содержание слайда: Движение границы Si-TiSi2
№53 слайд
Содержание слайда: Расчет процесса силицидизации при условии диффузии кремния
Диффузия Si через слой силицида
№54 слайд
Содержание слайда: Расчет процесса силицидизации при условии диффузии кремния
Химическая реакция образования силицида (необратимая)
№55 слайд
Содержание слайда: Движение границы Ti-TiSi2
№56 слайд
Содержание слайда: Схема процесса моделирования окисления/силицидизации
№57 слайд
Содержание 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
№58 слайд
Содержание 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
№59 слайд
Содержание слайда: Преобразование сетки
Скачать все slide презентации Лекция 6. Моделирование технологических процессов. Окисление, диффузия, сегрегация, силидизация одним архивом:
