《續(xù)表面鈍化》ppt課件-全文預(yù)覽
【正文】 iO2， 在 Si/SiO2界面處與三價硅和過剩硅離子結(jié)合 ， 以氯 硅 氧復(fù)合體結(jié)構(gòu)形式存在 。 芯片的最終鈍化層 。 主要的鈍化方法 一 、 集成電路鈍化的一般步驟 典型集成電路制造過程中至少包含三個鈍化工序步驟： 襯底氧化層 （ 特別是 MOS集成電路中的柵氧化層 ） 生長過程中的鈍化 。 MOS電容經(jīng)過最小值后隨柵壓而增加 ，在 V 0時 ， C = Cox， 如圖中低頻曲線 （ a） 。 這種 MOS電容為氧化層電容 Cox 和半導(dǎo)體勢壘電容 CD 的串聯(lián) 。 CD 是單位面積的半導(dǎo)體勢壘電容。 SiSiO2系統(tǒng)中的正電荷將引起半導(dǎo)體表面的能帶彎曲，在 P型半導(dǎo)體表面形成耗盡層或反型層 ,在 N型半導(dǎo)體表面形成積累層，而且界面態(tài)還是載流子的產(chǎn)生 復(fù)合中心。 （ b） 制備非常純的 SiO2 ， 以消除雜質(zhì)陷阱中心 。 （ 1） 來源：電離輻射 （ 電子束蒸發(fā) 、 離子注入 、 濺射等工藝引起 ） 、 熱電子注入或雪崩注入 。 （ b） 氧化溫度愈高 ， 氧擴(kuò)散愈快 ， 氧空位愈少；氧化速率愈大時 ， 氧空位愈多 ， 固定電荷面密度愈大 。范圍內(nèi) 。 （ b） 低溫 、 惰性氣體退火：純 H2 或 N2H2 氣體在400~500℃ 退火處理 ， 可使界面陷阱電荷降低 2~3數(shù)量級 。界面陷阱電荷可以帶正電或負(fù)電，也可以呈中性。 （ b） 磷處理 ， 形成 PSGSiO2以吸除 、 鈍化 SiO2中的 Na+。在氧化膜生長過程中， Na+傾向于在 SiO2表面附近積累，在一定溫度和偏壓下，可在 SiO2層中移動，對器件的穩(wěn)定性影響較大。 SiSiO2系統(tǒng) 一 、 SiO2膜在半導(dǎo)體器件中的主要用途 SiO2膜用作選擇擴(kuò)散掩膜 利用 SiO2對磷 、 硼 、 砷等雜質(zhì)較強(qiáng)的掩蔽能力 ， 通過在硅上的二氧化硅層窗口區(qū)向硅中擴(kuò)散雜質(zhì) ， 可形成 PN結(jié) 。 （ 3）可靠性好。 對 Si、 金屬等均有良好的粘附性 。 高的張應(yīng)力會使薄膜產(chǎn)生裂紋 ， 高的壓應(yīng)力使硅襯底翹曲變形 。 在做柵介質(zhì)時 ， 希望能對正電荷或負(fù)電荷進(jìn)行有效控制 ， 以便制作耗盡型或增強(qiáng)型器件 。 除了作 MOS電容等電容介質(zhì)外 ， 介電常數(shù)愈小 ， 容性負(fù)載則愈小 。 提高器件的封裝成品率 鈍化層為劃片 、 裝架 、 鍵合等后道工藝處理提供表面的機(jī)械保護(hù) 。 概述 一 、 鈍化膜及介質(zhì)膜的重要性和作用 改善半導(dǎo)體器件和集成電路參數(shù) 增強(qiáng)器件的穩(wěn)定性和可靠性 二次鈍化可強(qiáng)化器件的密封性 ， 屏蔽外界雜質(zhì) 、 離子電荷 、水汽等對器件的有害影響 。 介電強(qiáng)度應(yīng)大于 5MV/cm； （ 2） 介電常數(shù)小 。 （ 4） 離子可控 。 對材料物理性質(zhì)的要求 （ 1） 低的內(nèi)應(yīng)力 。 （ 3） 良好的粘附性 。 能與光刻 ， 特別是細(xì)線條光刻相容；應(yīng)有良好的腐蝕特性 ， 包括能進(jìn)行各向異性腐蝕 ， 與襯底有良好的選擇性 。 無 機(jī) 玻 璃 氧化物 SiO2 , Al2O3 , TiO2 , ZrO2 , Fe2O3 , SixOy (SIPOS) 硅酸鹽 PSG , BSG , BPSG 氮化物 Si3N4 , SixNyH , BN , AlN , GaN 氫化物 aSi:H 有機(jī) 高分 子 合成樹脂 聚酰亞胺類 ， 聚硅氧烷類 合成橡膠 硅酮橡膠 167。Na+來源豐富且 SiO2幾乎不防 Na+， Na+在 SiO2的擴(kuò)散系數(shù)和遷移率都很大。 （ 3） 控制可動電荷的方法 （ a） 采用高潔凈的工藝 ， 采用高純?nèi)ルx子水 ， MOS級的試劑 ， 超純氣體 ， 高純石英系統(tǒng)和器皿 ， 鉭絲蒸發(fā)和自動化操作等 ?？拷麕е行牡慕缑鎽B(tài)可作為復(fù)合中心或產(chǎn)生中心，靠近價帶或?qū)У目勺鳛橄葳濉? （ 3） 控制界面陷阱電荷的方法 （ a） 界面陷阱密度與晶向有關(guān)： (111)(110)(100)， 因此MOS集
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1