Влияние ориентации подложки

Ориентация поверхности кремния во всем температурном интервале, используемом в технологии получения окисных пленок, не оказывает влияния на значение параболической константы k_p, поскольку константа определяется диффузионным процессом движения частиц через окисел.

Что же касается линейной константы k_h то ее зависимость от ориентации подложки весьма существенна, особенно при низких температурах: /г_;(111) > /г_г( 110) > й_;(100) при окислении в любой среде.

Ориентационная зависимость k_t определяется различием энергий активации окисления на поверхностях с разной кристаллографической ориентацией, связанной с различным количеством и направлениями связей на поверхности Si, т. е. числом реакционноспособных мест (рис. 2.6). Доступность связи для кислорода определяется углом связи с плоскостью поверхности подложки. Наибольший угол (90°) имеют поверхностные атомы на плоскости (111), что, видимо, и способствует большей скорости взаимодействия этой плоскости с окислителем, так как имеется возможность заполнения практически всех свободных связей.

Ориентационная зависимость скорости окисления проявляется лишь при низких температурах окисления, когда скорость роста Si0₂ лимитируется протеканием химической реакции, т. е. основную роль играет линейный закон роста

Рис. 2.6. Направление связей поверхностных атомов кремния с различной кристаллографической ориентацией окисла. Эта зависимость показана на рис. 2.7 для сухого кислорода при температуре 1073 К.

Рис. 2.7. Зависимость толщины окисла от времени окисления кремния с различной кристаллографической ориентацией