課程內(nèi)容：

1 熱氧化工藝

1.1 實際熱氧化工藝選擇

1.1.1 對熱氧化工藝的要求

1.1.2 實際熱氧化工藝

1.2 典型工藝條件

1.3 典型工藝設(shè)備和工藝流程

1.3.1典型工藝設(shè)備

1.3.2 典型工藝流程

2 熱氧化的動力學(xué)分析

2.1 動力學(xué)模型的建立

2.1.1 氧化劑由氣相輸運到氣相-二氧化硅界面

2.1.2氧化劑進(jìn)入二氧化硅中，穿透二氧化硅層到達(dá)二氧化硅-硅界面

2.1.3 氧化劑在二氧化硅-硅界面上與硅反應(yīng)生成新的二氧化硅

2.2 各過程的物理分析及其表達(dá)式

2.2.1 對過程1的分析

2.2.2對過程2的分析

2.2.3對過程3的分析

2.3 氧化過程的平衡狀態(tài)分析

2.3.1 各過程的聯(lián)系

2.3.2平衡狀態(tài)分析

2.3.3 討論

3 熱氧化生長速率及二氧化硅厚度表達(dá)式

3.1 熱氧化生長速率及一般生長規(guī)律表達(dá)式

3.1.1 熱氧化生長速率

3.1.2 一般生長規(guī)律表達(dá)式

3.1.3討論

3.2 氧化層厚度表達(dá)式及討論

3.2.1 氧化層厚度表達(dá)式

3.2.2 極限條件下氧化層厚度表達(dá)式簡化及討論

課程重點：本節(jié)介紹了熱氧化工藝和熱氧化生長二氧化硅的原理。在熱氧化工藝討論中，實際熱氧化工藝的選擇是根據(jù)前述討論的各種熱氧化方法的結(jié)構(gòu)特點和工藝特點，對應(yīng)矛盾的熱氧化工藝要求，即要求有較高的氧化速率（水汽或濕氧氧化速率高、但生成的二氧化硅膜結(jié)構(gòu)疏松且表面呈親水性）又要求生成干燥致密的呈疏水性的二氧化硅表面（干氧氧化生成的二氧化硅膜符合該要求，但其氧化速率），選擇了干氧-濕氧-干氧的實際熱氧化工藝；介紹了典型熱氧化工藝條件，熱氧化自動滿足高溫的條件，一般熱氧化時間超過三十分鐘；還介紹了典型工藝設(shè)備和工藝流程。在熱氧化生長二氧化硅的原理討論中，首先建立了熱氧化模型，該模型是一個具有指導(dǎo)意義的一般模型，這是一個處于氧化氣氛中的表面上帶有厚度為Xo二氧化硅膜的硅片，氧化劑要與硅反應(yīng)生成新二氧化硅則必須經(jīng)歷氣相輸運、擴(kuò)散穿透原有二氧化硅層、與硅反應(yīng)三個過程；通過各過程的分析、建立關(guān)系式、過程平衡分析得到了與氧化速率有關(guān)的處于二氧化硅-硅界面上的氧化劑濃度表達(dá)式，還對該式進(jìn)行了極限分析；介紹了熱氧化生長速率的求取，介紹了一般生長規(guī)律表達(dá)式求??；由一般生長規(guī)律表達(dá)式，通過數(shù)學(xué)運算求得氧化層厚度表達(dá)通式；根據(jù)極限條件，進(jìn)行了對氧化層厚度表達(dá)通式的簡化。

課程難點：實際熱氧化工藝要求的矛盾，實際熱氧化工藝選擇如何解決該矛盾。熱氧化動力學(xué)模型的二維分析，構(gòu)成動力學(xué)模型的三個過程，各個過程的物理分析，各個過程的數(shù)學(xué)分析，各個過程的平衡態(tài)內(nèi)在聯(lián)系分析。熱氧化生長速率表達(dá)式的求??；一般生長規(guī)律表達(dá)式求??；在一般生長規(guī)律表達(dá)式中原硅片表面上帶有的厚度為Xo二氧化硅是如何轉(zhuǎn)化為時間量的，這對實際干氧-濕氧-干氧的氧化工藝有什么指導(dǎo)意義。氧化層厚度表達(dá)通式的求取，氧化層厚度表達(dá)通式簡化的極限條件及對實際熱氧化工藝的指導(dǎo)意義。

基本要求：要求了解熱氧化工藝要求與實際熱氧化工藝選擇的關(guān)系，知道實際干氧-濕氧-干氧的氧化工藝如何解決了熱氧化工藝要求的矛盾。要求了解典型熱氧化工藝條件，清楚對熱氧化指導(dǎo)意義。了解熱氧化的典型工藝設(shè)備和工藝流程，能知道基本工作原理。要求熟悉熱氧化動力學(xué)模型，能對動力學(xué)模型的三個過程進(jìn)行物理分析和數(shù)學(xué)分析，能進(jìn)行三個過程的平衡態(tài)內(nèi)在聯(lián)系分析。能清楚熱氧化生長速率表達(dá)式和一般生長規(guī)律表達(dá)式是如何求得的，式中各項的物理意義。能應(yīng)用氧化層厚度表達(dá)通式求取某熱氧化生長中和熱氧化生長后的氧化層厚度，能根據(jù)極限條件分析選用簡化式。