1.4. Кремниевые компаунды
Диоксид кремния в МЭМС-уст-ройствах используется как структурный материал и как
изолятор.
Окисление кремниевой пластины яв¬ляется хорошо исследованным процессом. Однако
по сравнению со стандартной технологией здесь есть особенности [4, 17, 20].
Рассмотрим их.
1. Качественный оксид должен быть получен с обеих сторон пластины.
2. Толщина оксида определяется уже не только обычными требованиями
(на¬пример, защитными свойствами при диф¬фузии примесей, паразитными емкостями
проводников на подложку и т.п.), но и специфическими. Например, существует
необходимость защиты поверхности кремния при глубоком микропрофилиро¬вании
пластины методом анизотропного химического травления.
Слой диоксида кремния формируется обычно на подложке путем химического
соединения в полупроводнике атомов кремния с кислородом, который подается к
поверхности кремниевой подложки, на¬гретой в технической печи до высокой
температуры (900... 1200 °С).
Окисление происходит гораздо бы¬стрее в атмосфере влажного кислорода, поэтому
влажное окисление используется
для образования более толстых защитных слоев. Процесс окисления происходит на
границе Si-SiO , поэтому молекулы окис¬лителя диффундируют через все
предва¬рительно сформированные слои оксида и лишь затем вступают в реакцию с
крем¬нием на его границе с оксидом.
Физические свойства диоксида кремния
Плотность, г/см3 2,65
Точка плавления,°С 1728
Модуль Юнга, ГПа 66
Предел прочности, МПа 69
Теплопроводность, Вт/(см•°С) ...
Коэффициент теплового
расширения, °С
Диэлектрическая постоянная 3,78
Удельное сопротивление, Ом-см .. 10
Наиболее часто используется толщи¬на, составляющая десятые доли микрона, а
верхний практический предел по тол¬щине для обычного термического окисле¬ния
составляет 1.. .2 мкм.