Oxidation und Diffusion
Wie heißt die Wärmebehandlung in wasserstoffhaltiger Atmosphäre, die durchgeführt wird, um die Grenzflächenzustände an der Si/SiO2-Grenzfläche zu verringern?
- ASauerstoffplasmabehandlung
- BFormiergas-Tempern (Forming Gas Anneal)
- CSputtern
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Antwort: B. Formiergas-Tempern (Forming Gas Anneal)
An der Si/SiO2-Grenzfläche verbleiben durch Siliziumatome mit gebrochenen Bindungen (Dangling Bonds) Grenzflächenzustände von etwa 10¹¹ bis 10¹² cm⁻²eV⁻¹. Bei einer Wärmebehandlung bei etwa 400 bis 450 °C in einem Gemisch aus Wasserstoff und Stickstoff (Formiergas, einige % Wasserstoff) bindet Wasserstoff an die Dangling Bonds und senkt die Grenzflächenzustände auf etwa 10¹⁰ cm⁻²eV⁻¹; Stabilität der Einsatzspannung, Unterschwellverhalten und Beweglichkeit verbessern sich. Die Behandlung erfolgt häufig am Ende der Verdrahtungsprozesse.