TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYTWARZANIE WARSTW DIELEKTRYCZNYCH

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WARSTWY DIELEKTRYCZNE Warstwy dielektryczne spełniają ważną rolę w konstrukcji i technologii wytwarzania struktur półprzewodnikowych. Warstwy te pełnią rolę: WARSTW PASYWUJĄCYCH WARSTW MASKUJĄCYCH WARSTW IZOLUJĄCYCH WARSTW ZABEZPIECZAJĄCYCH

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WARSTWY DIELEKTRYCZNE WARSTWY PASYWUJĄCE Si SiO 2

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WARSTWY DIELEKTRYCZNE WARSTWY PASYWUJĄCE Si SiO 2 Pasywacja powierzchni, poprzez wytworzenie na monokrysztale dielektrycznej warstwy pasywującej poprawia jakość i powtarzalność wytwarzanych struktur półprzewodnikowych

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WARSTWY DIELEKTRYCZNE WARSTWY MASKUJĄCE Si SiO 2 Si

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WARSTWY DIELEKTRYCZNE WARSTWY MASKUJĄCE Si SiO 2 Si ATMOSFERA DOMIESZKOWA

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WARSTWY DIELEKTRYCZNE WARSTWY MASKUJĄCE Si SiO 2 Si n+ p ATMOSFERA DOMIESZKOWA

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WARSTWY DIELEKTRYCZNE WARSTWY MASKUJĄCE SiSi Si n+ p SiO 2 Warstwa dielektryczna ma na celu skuteczną ochronę wybranych obszarów półprzewodnika przed penetracją domieszki w czasie procesu domieszkowania. Warstwa musi być podatna na obróbkę fotolitograficzną ATMOSFERA DOMIESZKOWA

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WARSTWY DIELEKTRYCZNE WARSTWY IZOLUJĄCE Si SiO 2 n+ p+ p Al KOLEKTORBAZAEMITER

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WARSTWY DIELEKTRYCZNE WARSTWY IZOLUJĄCE SiSi SiO 2 Warstwa dielektryczna pełni rolę warstwy izolującej elektrycznie obszary pełniące określone funkcje w strukturze przyrządu półprzewodnikowego n+ p+ p CBE

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WARSTWY DIELEKTRYCZNE WARSTWY ZABEZPIECZAJĄCE p pp p n n n n+ Al SiO 2 KOLEKTORBAZAEMITER

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WARSTWY DIELEKTRYCZNE WARSTWY ZABEZPIECZAJĄCE p pp p n n n n+ Al SiO 2 KOLEKTORBAZAEMITER

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WARSTWY DIELEKTRYCZNE WARSTWY ZABEZPIECZAJĄCE n+ n p Si SiO 2

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WARSTWY DIELEKTRYCZNE WARSTWY ZABEZPIECZAJĄCE n+ B SiO 2 n pp p CE Rolą warstwy dielektrycznej jest ochrona: przed oddziaływaniem czynników atmosferycznych, przed uszkodzeniami mechanicznymi, przed oddziaływaniem niektórych typów promieniowania

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WARSTWY DIELEKTRYCZNE RODZAJE WARSTW DIELEKTRYCZNYCH

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WARSTWY DIELEKTRYCZNE - RODZAJE DWUTLENEK KRZEMU SZKLIWO FOSFOROKRZEMOWE SZKLIWO BOROKRZEMOWE AZOTEK KRZEMU TLENEK ALUMINIUM

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WARSTWY DIELEKTRYCZNE METODY WYTWARZANIA WARSTW DIELEKTRYCZNYCH

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WARSTWY DIELEKTRYCZNE - RODZAJE CHEMICZNE OSADZANIE Z PAR PAROWANIE PRÓŻNIOWE OSADZANIE PLAZMOWE ROZWIROWYWANIE (SPIN-ON) UTLENIANIE TERMICZNE

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYTWARZANIE WARSTW DWUTLENKU KRZEMU

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYTWARZANIE WARSTW DWUTLENKU KRZEMU W technologii krzemowej w prosty sposób możliwe jest wytworzenie doskonałej jakości warstwy dielektrycznej jakim jest dwutlenek krzemu SiO 2

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYTWARZANIE WARSTW DWUTLENKU KRZEMU Utlenianie w tlenie „suchym”

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYTWARZANIE WARSTW DWUTLENKU KRZEMU Utlenianie w tlenie „mokrym”

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYTWARZANIE WARSTW DWUTLENKU KRZEMU Utlenianie metodą „HYDROX”

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYTWARZANIE WARSTW DWUTLENKU KRZEMU UTLENIANIE TERMICZNE OPIS

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYTWARZANIE WARSTW DWUTLENKU KRZEMU Si

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYTWARZANIE WARSTW DWUTLENKU KRZEMU Si CZYNNIK UTLENIAJĄCY T=(800÷1200)°C

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYTWARZANIE WARSTW DWUTLENKU KRZEMU Si CZYNNIK UTLENIAJĄCY xoxo SiO 2 T=(800÷1200)°C

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYTWARZANIE WARSTW DWUTLENKU KRZEMU CZYNNIK UTLENIAJĄCY Si xoxo SiO 2 T=(800÷1200)°C

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYTWARZANIE WARSTW DWUTLENKU KRZEMU Si xoxo SiO 2

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYTWARZANIE WARSTW DWUTLENKU KRZEMU Si xoxo 0.44x o SiO 2

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( KINETYKA PROCESU UTLENIANIA

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( KINETYKA PROCESU UTLENIANIA Si xoxo SiO 2 GAZCIAŁO STAŁE OBSZAR USTALONY CgCsCoCi J1J1 J2J2 J3J3

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( KINETYKA PROCESU UTLENIANIA Strumień czynnika utleniającego J 1 D O2 – współczynnik dyfuzji czynnika utlen. w gazie C g – koncentr.cz.utl.na granicy obszaru ustalonego C s – koncentr.cz.utl.na granicy obszaru ustalonego x ust – szerokość obszaru ustalonego

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( KINETYKA PROCESU UTLENIANIA Strumień czynnika utleniającego J 1 C g – koncentr.cz.utl.na granicy obszaru ustalonego C s – koncentr.cz.utl.na granicy obszaru ustalonego h g – współczynnik „transportu masy”

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( KINETYKA PROCESU UTLENIANIA Strumień czynnika utleniającego J 2 D O2 – współczynnik dyfuzji czynnika utlen. w gazie C o – koncentr.cz.utl.na granicy gaz-tlenek C i – koncentr.cz.utl.na granicy tlenek-krzem x ox – szerokość warstwy tlenkowej

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( KINETYKA PROCESU UTLENIANIA Strumień czynnika utleniającego J 3 k s – stała szybkości reakcji chemicznej C i – koncentr.cz.utl.na granicy tlenek-krzem

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( KINETYKA PROCESU UTLENIANIA W warunkach równowagi termodynamicznej

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( KINETYKA PROCESU UTLENIANIA Równanie opisujące proces narostu warstwy tlenkowej w zależności od: warunków prowadzenia procesu temperatury czasu

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( KINETYKA PROCESU UTLENIANIA x 0 – grubość narastającej warstwy tlenkowej t – czas procesu utleniania A, B,  - parametr zależny od warunków prowadzenia procesu

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( KINETYKA PROCESU UTLENIANIA Wartości parametrów A, B,  „suchy tlen” TEMPERATURA UTLENIANIA T [°C] A [  m] B [  m /h] 2  [h]

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( KINETYKA PROCESU UTLENIANIA Wartości parametrów A, B,  „mokry tlen” TEMPERATURA UTLENIANIA T [°C] A [  m] B [  m /h] 2  [h]

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( UTLENIANIE TERMICZNE CHARAKTERYSTYKI

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( UTLENIANIE TERMICZNE - CHARAKTERYSTYKI CZAS UTLENIANIA GRUBOŚĆ WARSTWY SiO 2 x 0 [  m] t [h] 1200°C 1100°C 1000°C900°C800°C Utlenianie w tlenie „suchym”

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( UTLENIANIE TERMICZNE - CHARAKTERYSTYKI CZAS UTLENIANIA GRUBOŚĆ WARSTWY SiO 2 x 0 [  m] t [h] Utlenianie w tlenie „mokrym” 1200°C 800°C900°C 1000°C 1100°C

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRZYGOTOWANIE PODŁOŻY KRZEMOWYCH „MYCIE”

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRZYGOTOWANIE PODŁOŻY KRZEMOWYCH „MYCIE” NH OH+H O Woda dejoniz. Suszenie (wir) HCl+H O 22 PROCEDURA A Woda dejoniz. Suszenie (wir) HF Gorący HNO 3 PROCEDURA B Zaczerpnięto z: Norman Einspruch „VLSI Handbook” Academic Press, INC, New York, London, Tokyo, 1985

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYTWARZANIE WARSTW DWUTLENKU KRZEMU APARATURA

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYTWARZANIE WARSTW DWUTLENKU KRZEMU UTLENIANIE W „SUCHYM” LUB „MOKRYM” TLENIE

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYTWARZANIE WARSTW DWUTLENKU KRZEMU - APARATURA SATURATOR DOZOWNIK GAZÓW O2O2 N2N2 WODA DI TERMOSTAT Utlenianie w tlenie „suchym” i „mokrym”

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYTWARZANIE WARSTW DWUTLENKU KRZEMU 230V SATURATOR – „POWIERZCHNIOWY” z o WODA DI TERMOSTAT WODA GRZAŁKA T=20°C

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYTWARZANIE WARSTW DWUTLENKU KRZEMU SATURATOR – „POWIERZCHNIOWY” 230V z o WODA DI TERMOSTAT WODA GRZAŁKA T=95°C

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYTWARZANIE WARSTW DWUTLENKU KRZEMU SATURATOR – „POWIERZCHNIOWY” 230V z o WODA DI TERMOSTAT WODA GRZAŁKA T=95°C O2O2 O2+H2OO2+H2O

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYTWARZANIE WARSTW DWUTLENKU KRZEMU O 2, T H 2 O =95°C O 2, T H 2 O =85°C O 2, T H 2 O =25°C „suchy” O 2 x0[m]x0[m] (t) (min) 1/2 T=1200°C

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYTWARZANIE WARSTW DWUTLENKU KRZEMU - APARATURA DOZOWNIK GAZÓW O2O2 N2N2 T x (800÷1200)°C Utlenianie w tlenie „suchym” i „mokrym”

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYTWARZANIE WARSTW DWUTLENKU KRZEMU - APARATURA DOZOWNIK GAZÓW O2O2 N2N2 T x (800÷1200)°C Utlenianie w tlenie „suchym” i „mokrym”

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYTWARZANIE WARSTW DWUTLENKU KRZEMU - APARATURA DOZOWNIK GAZÓW O2O2 N2N2 T x (800÷1200)°C Utlenianie w tlenie „suchym” i „mokrym”

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYTWARZANIE WARSTW DWUTLENKU KRZEMU - APARATURA DOZOWNIK GAZÓW O2O2 N2N2 T x (800÷1200)°C Utlenianie w tlenie „suchym” i „mokrym”

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYTWARZANIE WARSTW DWUTLENKU KRZEMU - APARATURA DOZOWNIK GAZÓW O2O2 N2N2 T x (800÷1200)°C Utlenianie w tlenie „suchym” i „mokrym”

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYTWARZANIE WARSTW DWUTLENKU KRZEMU - APARATURA DOZOWNIK GAZÓW O2O2 N2N2 T x (800÷1200)°C Utlenianie w tlenie „suchym” i „mokrym”

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYTWARZANIE WARSTW DWUTLENKU KRZEMU UTLENIANIE METODĄ „HYDROX”

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYTWARZANIE WARSTW DWUTLENKU KRZEMU - APARATURA T x (800÷1200)°C Utlenianie metodą „HYDROX” DOZOWNIK GAZÓW N2N2 O2O2 H2H2 HCl „PALNIK”

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYTWARZANIE WARSTW DWUTLENKU KRZEMU - APARATURA KONSTRUKCJA „PALNIKA” AZOT WODÓR TLEN

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYTWARZANIE WARSTW DWUTLENKU KRZEMU - APARATURA KONSTRUKCJA „PALNIKA” AZOT WODÓR TLEN

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYTWARZANIE WARSTW DWUTLENKU KRZEMU - APARATURA KONSTRUKCJA „PALNIKA” AZOT WODÓR TLEN

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYTWARZANIE WARSTW DWUTLENKU KRZEMU - APARATURA KONSTRUKCJA „PALNIKA” AZOT WODÓR TLEN Synteza cząsteczek H 2 O

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYTWARZANIE WARSTW DWUTLENKU KRZEMU - APARATURA T x (800÷1200)°C Utlenianie metodą „HYDROX” DOZOWNIK GAZÓW N2N2 O2O2 H2H2 HCl

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WŁASNOŚCI WARSTW DWUTLENKU KRZEMU

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WŁASNOŚCI WARSTW DWUTLENKU KRZEMU Struktura SiO 2 Atom tlenu Atom krzemu

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WŁASNOŚCI WARSTW DWUTLENKU KRZEMU STRUKTURA TERMICZNEGO SiO 2

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WŁASNOŚCI WARSTW DWUTLENKU KRZEMU Dwutlenek krzemu formowany w procesie utleniania termicznego ma postać amorficzną. Niektóre atomy tlenu (tlen mostkowy) są wspólne dla dwóch atomów krzemu tworząc amorficzną strukturę TOPIONA KRZEMIONKA (FUSED SILICA) TLEN MOSTKOWY

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WŁASNOŚCI WARSTW DWUTLENKU KRZEMU „CZYSTY” DWUTLENEK KRZEMU O STRUKTURZE AMORFICZNEJ TLEN MOSTKOWY

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WŁASNOŚCI WARSTW DWUTLENKU KRZEMU DWUTLENEK KRZEMU O ZMODYFIKOWANEJ STRUKTURZE OBCE ATOMY MODYFIKUJĄCE STRUKTURĘ

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WŁASNOŚCI WARSTW DWUTLENKU KRZEMU Struktura krystalicznego SiO 2 (kwarcu)

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ŁADUNKI ELEKTRYCZNE W STRUKTURZE SiO 2

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ŁADUNKI ELEKTRYCZNE W STRUKTURZE SiO2 SiO 2 SiO x Si

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ŁADUNKI ELEKTRYCZNE W STRUKTURZE SiO2 SiO 2 SiO x Si ŁADUNEK STANÓW POWIERZCHNIOWYCH Qit

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ŁADUNKI ELEKTRYCZNE W STRUKTURZE SiO2 SiO 2 SiO x Si ŁADUNEK STAŁY TLENOWY Qf

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ŁADUNKI ELEKTRYCZNE W STRUKTURZE SiO2 SiO 2 SiO x Si Qot ŁADUNEK PUŁAPEK RUCHOMYCH

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ŁADUNKI ELEKTRYCZNE W STRUKTURZE SiO2 SiO 2 SiO x Si K Na + + ŁADUNEK JONÓW RUCHOMYCH Qm

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TLENEK „BRAMKOWYM”

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ŁADUNKI W TLENKU „BRAMKOWYM” SiO 2 n+ Si typ p Al ŹRÓDŁODREN BRAMKA D G S indukowany kanał typu n

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ŁADUNKI W TLENKU „BRAMKOWYM” SiO 2 n+ Si typ p Al D G S +U DD +U GG

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ŁADUNKI W TLENKU „BRAMKOWYM” SiO 2 n+ Si typ p Al D G S +U DD +U GG n

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ŁADUNKI W TLENKU „BRAMKOWYM” SiO 2 n+ Si typ p Al D G S +U DD +U GG n Tlenek bramkowy

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ŁADUNKI W TLENKU „BRAMKOWYM” Na + K + K n+ U GG = 0V

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ŁADUNKI W TLENKU „BRAMKOWYM” Na + K + K n+ +U GG

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ŁADUNKI W TLENKU „BRAMKOWYM” Na + K + K n+ +U GG

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( BARWA DWUTLENKU KRZEMU

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( BARWA DWUTLENKU KRZEMU Tranzystor n-p-n pp p p nn n n+ SiO 2 EBC BAZA EMITERKOLEKTOR C B E

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( BARWA DWUTLENKU KRZEMU „czysta” pow. Si

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( BARWA DWUTLENKU KRZEMU „czysta” pow. Si Si-SiO 2 (d=53nm)

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( BARWA DWUTLENKU KRZEMU „czysta” pow. Si Si-SiO 2 (d=53nm) Si-SiO 2 (d=97nm)

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( BARWA DWUTLENKU KRZEMU „czysta” pow. Si Si-SiO 2 (d=53nm) Si-SiO 2 (d=97nm) Si-SiO 2 (d=100nm)

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( BARWA DWUTLENKU KRZEMU „czysta” pow. Si Si-SiO 2 (d=53nm) Si-SiO 2 (d=97nm) Si-SiO 2 (d=100nm) Si-SiO 2 (d=200nm)

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( BARWA DWUTLENKU KRZEMU „czysta” pow. Si Si-SiO 2 (d=53nm) Si-SiO 2 (d=97nm) Si-SiO 2 (d=100nm) Si-SiO 2 (d=200nm) Si-SiO 2 (d=280nm)

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( BARWA DWUTLENKU KRZEMU x0x0 SiO 2 Si

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( BARWA DWUTLENKU KRZEMU x0x0 SiO 2 Si PROMIEŃ PADAJĄCY

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( BARWA DWUTLENKU KRZEMU x0x0 SiO 2 Si PROMIEŃ PADAJĄCY PROMIEŃ ODBITY  ODBICIE

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( BARWA DWUTLENKU KRZEMU x0x0 SiO 2 Si PROMIEŃ PADAJĄCY PROMIEŃ ODBITY  ODBICIE  ZAŁAMANIE

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( BARWA DWUTLENKU KRZEMU x0x0 SiO 2 Si PROMIEŃ PADAJĄCY PROMIEŃ ODBITY  ODBICIE  ZAŁAMANIE ODBICIE

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( BARWA DWUTLENKU KRZEMU x0x0 SiO 2 Si PROMIEŃ PADAJĄCY PROMIEŃ ODBITY  ODBICIE  ZAŁAMANIE ODBICIE ZAŁAMANIE

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( BARWA DWUTLENKU KRZEMU x0x0 SiO 2 Si INTERFERENCJA

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( BARWA DWUTLENKU KRZEMU x0x0 SiO 2 Si WIĄZKA ŚWIATŁA BIAŁEGO ŚWIATŁO O BARWIE ZÓŁTEJ

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( BARWA DWUTLENKU KRZEMU x0x0 SiO 2 Si WIĄZKA ŚWIATŁA BIAŁEGO ŚWIATŁO O BARWIE ZÓŁTEJ

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( BARWA DWUTLENKU KRZEMU x0x0 SiO 2 Si WIĄZKA ŚWIATŁA BIAŁEGO ŚWIATŁO O BARWIE FIOLETOWO- CZERWONEJ

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( BARWA DWUTLENKU KRZEMU x0x0 SiO 2 Si WIĄZKA ŚWIATŁA BIAŁEGO ŚWIATŁO O BARWIE FIOLETOWO- CZERWONEJ

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYTWARZANIE WARSTW AZOTKU KRZEMU

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYTWARZANIE WARSTW AZOTKU KRZEMU W technologii krzemowej ważną rolę odrywają warstwy azotku krzemu pełniących rolę warstwy dielektrycznych o doskonałych parametrach

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYTWARZANIE WARSTW AZOTKU KRZEMU Podstawową metodą wytwarzania warstw azotku krzemu jest metoda osadzania chemicznego z par: Chemical Vapor Deposition – CVD

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYTWARZANIE WARSTW AZOTKU KRZEMU Nakładanie warstwy Si 3 N 4 metodą CVD

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYTWARZANIE WARSTW AZOTKU KRZEMU Nakładanie warstwy Si 3 N 4 metodą CVD H2OH2O H2OH2O N2N2 H2H2 H 2 +SiH 4 NH 3 HCl

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYTWARZANIE WARSTW AZOTKU KRZEMU Nakładanie warstwy Si 3 N 4 metodą CVD C SiH 4 R [nm/min] C NH 3 =5% C NH 3 =2% C NH 3 =0.5%

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WARSTWY AZOTKU KRZEMU WYKORZYSTANIE WARSTW Si 3 N 4

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WARSTWY AZOTKU KRZEMU WARSTWA ANTYREFLEKSYJNA W TECHNOLOGII STRUKTUR FOTOWOLTAICZNYCH

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WARSTWY AZOTKU KRZEMU Struktura krzemowego ogniwa słonecznego 100mm  100mm ELEKTRODA ZBIERAJĄCA

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WARSTWY AZOTKU KRZEMU Struktura krzemowego ogniwa słonecznego Ag Si 3 N 4 SiO 2 Si-n+ Si-p Si-p+ Ag/Al

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WARSTWY AZOTKU KRZEMU Warstwa Si 3 N 4 – całkowite wewnętrzne odbicie

TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WARSTWY AZOTKU KRZEMU Warstwa Si 3 N 4 – całkowite wewnętrzne odbicie Θ gr n 1 – współczynnik załamania powietrza n 2 – współczynnik załamania warstwy