【導(dǎo)讀】膠法的制備流程。對(duì)二氧化硅薄膜的應(yīng)用發(fā)展前景做一定的總結(jié)。[1]張淵.半導(dǎo)體制造工藝—北京：機(jī)械工業(yè)出版社,.[2]許生,侯曉波,范垂禎,等.硅靶中頻反應(yīng)磁控濺射二氧化硅薄膜的特性研究[J]2020.[4]王學(xué)華,薛亦渝,趙力,等新型光學(xué)薄膜研究及發(fā)展現(xiàn)狀[J]2020.在微電子工藝中，二氧化硅薄膜因其優(yōu)越的電絕緣性和工藝的可行性而被廣泛采用。2020年11月15日通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和書(shū)籍手機(jī)相關(guān)資料，按照設(shè)想的方案初步擬定目錄。2020年11月25日對(duì)論文進(jìn)行修改糾正。2020年6月5日畢業(yè)設(shè)計(jì)材料整理、歸檔、保存、畢業(yè)設(shè)計(jì)工作總結(jié)，完成論文。

　　

【正文】 大，幾乎不存在漏電流。但是作為絕緣柵極要求極高，因?yàn)?SiSiO2界面十分敏感，二氧化硅層質(zhì)量不好，這樣的絕緣柵極就不是良好的半導(dǎo)體器件，因此，一般常用熱氧化生長(zhǎng)方式制得的二氧化硅薄膜來(lái)作為 MOS器件的柵極。 （ 2） 電容器的介質(zhì)材料 集成電路中的電容器大都是用二氧化硅來(lái)做的， 因?yàn)槎趸璧南鄬?duì)介電常數(shù)為 3~4,擊穿電壓較高，電容溫度系數(shù)小，這些優(yōu)越的性能決定了二氧化硅是一種優(yōu)質(zhì)的電容器介質(zhì)材料。 用于電極引線和硅器件之間的絕緣 在集成電路中制造中，電極引線和器件之間，往往有一層絕緣材料，工藝中大都是采用二氧化硅作為這一層絕緣材料，使得器件和電極之間的絕緣。 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 13 第 6 章 二氧化硅薄膜在不同領(lǐng)域的應(yīng)用 微電子學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用 在微電子的制造工藝中，二氧化硅薄膜因其具有優(yōu)越的電絕緣性與工藝的可行性從而被廣泛利用。在半導(dǎo)體器件中，利用二氧化硅 禁帶寬度可變的特性 , 可作為非晶硅太陽(yáng)電池的薄膜光吸收層 ,以提高光吸收效率 ； 還可作為金屬氮化物氧化物半導(dǎo)體 (MNSO)存儲(chǔ)器件中的電荷存儲(chǔ)層 ， 集成電路中 CMOS器件 和 SiGeMOS器件以及薄膜晶體管 (TFT)中的柵介質(zhì)層等。 除此之外， 隨著大規(guī)電路器件集成度的提高 ， 多層布線技術(shù)變得愈加重要 ， 如邏輯器件的中間介質(zhì)層將 可 增加到 4～ 5層 。鑒于此 ， 現(xiàn)在很多研究者都對(duì)低介電常數(shù)介質(zhì)膜的種類、制備方法和性能進(jìn)行了深入研究。對(duì)新型低介電常數(shù)介質(zhì)材料的要求是 ： 在電性能方面具有低損耗和低耗電 。在機(jī)械性能方面 具有 高附著力和高硬度 ； 在化學(xué)性能方面要 求耐腐蝕和低吸水性 ， 在熱性能方面有高穩(wěn)定性和低收縮性。目前普遍采用制備介質(zhì)層的 SiO2， 其介電常數(shù) 大 約為 ， 并具有良好的機(jī)械性能。如用于硅大功率雙極晶體管管芯平面和臺(tái)面鈍化 來(lái) 提高或保持了管芯的擊穿電壓 ， 并提高了晶體管的穩(wěn)定性。 這樣的技術(shù)， 完全達(dá)到了保護(hù)鈍化器件的目的 ， 使得器件的性能穩(wěn)定、可靠 ，不僅 減少了外界對(duì)芯片 污染 、干擾 ，而且 提高了器件的可靠性能。 在光學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用 20世紀(jì) 80年代末期 ，硅 基 二氧化硅 光波導(dǎo)無(wú)源和有源器件的研究取得了長(zhǎng)足的發(fā)展 ， 使這類器件不僅具有優(yōu)良的傳導(dǎo)特性 ， 還具備光放大、 發(fā)光和電光調(diào)制等基本功能 ， 在光學(xué)集成和光電集成器件方面很有應(yīng)用前景 ， 可作為波導(dǎo)膜、減反膜和增透膜。隨著光通信及集成光學(xué)研究的飛速發(fā)展 ， 玻璃薄膜光波導(dǎo)被廣泛應(yīng)用于光無(wú)源器件及集成光路中。制備性能良好的用作光波導(dǎo)的薄膜顯得 非常 重要。集成光路中光波導(dǎo)的一般要求 ： 單模傳輸、低傳輸損耗、同光纖耦合效率高等。波導(dǎo)損耗來(lái)源主要分為材料吸收、基片損耗、散射損耗三部分。通過(guò)選用粗糙度高、平整的光學(xué)用玻璃片或預(yù)先濺射足夠厚的 SiO2薄膜的普通玻璃基片 ， 使波導(dǎo)模瞬間場(chǎng)分布遠(yuǎn)離粗糙表面 ， 以減少基底損耗。激光器用減反膜的研究也取得了很大的進(jìn)展。中國(guó)工程物理研究院與化學(xué)所用溶膠凝膠法成功地研制出紫外激光 二氧化硅 減反膜。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明 ， 浸入涂膜法制備的多孔 二氧化硅 薄膜比早期的真空蒸發(fā)和旋轉(zhuǎn)涂膜法制備的 二氧化硅 薄膜 起到 更好的減反射效果。在波長(zhǎng)350 nm 處的透過(guò)率達(dá)到 98%以上 ， 紫外區(qū)的最高透過(guò)率 可以 達(dá)到 99%以上。 此 二氧化硅 薄膜有望用于慣性約束聚變 (ICF)和 X光激光研究的透光元件的減反射膜。目前在溶膠凝膠工藝制備保護(hù)膜、增透膜方面也取得了一些進(jìn)展。此法制備的 二氧化硅 光學(xué)薄膜在慣性約束聚變的激光裝置中已成為一種重要的手段 ， 廣泛地應(yīng)用于增 透光學(xué)元件上 ， 在諧波轉(zhuǎn)換元件 KDP 晶體上用溶膠工藝鍍制保護(hù)、增透膜 ， 能改善 KDP 晶體的工作條件 ， 提高諧波光束的質(zhì)量與可聚焦功率。 Thomas用溶膠 2凝膠工藝制備的增透膜和保護(hù)膜在美國(guó)洛侖茲利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室 已經(jīng) 使用多年。 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 14 二氧化硅薄膜在單晶硅太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用 在高效率晶體硅太陽(yáng)能電池中，常用高溫氧化工藝形成的二氧化硅薄膜來(lái)作為太陽(yáng)能電池前后來(lái)年各個(gè)表面的鈍化膜，于此同時(shí)作為受光面的減反射膜（ ARC）。這種情形下，基于減反射原理和二氧化硅折射率，通常厚度 105nm～110nm。 二氧化硅 薄膜在絲網(wǎng)印刷電極工藝的單晶硅太陽(yáng)能電池，一種最典型的應(yīng)用就是作為表面鈍化膜。但是就減反射膜要求來(lái)說(shuō)，由于其折射率相對(duì)較低，在現(xiàn)有材料特定的減反射體系下其厚度可取的數(shù)值較小，而且范圍較窄。在地面晶體硅太陽(yáng)能電池制造工藝中，封裝材料為玻璃 （折射率 n=）， EAV(折射率 n=)。與二氧化硅的折射率非常接近，因此，在這樣的體系中，通常都不能講二氧化硅薄膜當(dāng)作減反射膜來(lái)使用，而且只能作為鈍化膜來(lái)應(yīng)用。工藝制作良好的二氧化硅薄膜，可以有效地消除硅的表面態(tài)，減少非平衡少數(shù)載流子在表面的復(fù)合損失。二氧化硅薄膜的 鈍化效果與二氧化硅薄膜的質(zhì)量密切相關(guān)。缺陷密度大或者沾污太嚴(yán)重的二氧化硅薄膜，不但起不到良好的表面鈍化作用，而且適得其反成了影響器件性能的根源。所以，在生產(chǎn)過(guò)程中要盡可能的減少缺陷密度和避免有害雜質(zhì)沾污。 在其他領(lǐng)域的應(yīng)用 非晶態(tài) 二氧化硅 薄膜由于具有十分優(yōu)良的負(fù)電荷充電 及 存儲(chǔ)能力 ， 在 20世紀(jì)80年代初、中期成為 了 無(wú)機(jī)駐極體的代表性 的 材料 ， 與已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用的傳統(tǒng)有機(jī)高分子聚合物駐極體相比 來(lái)看 ， 以單晶硅為基片的 二氧化硅 薄膜駐極體無(wú)疑具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。除了電荷儲(chǔ)存壽命 很長(zhǎng) (可達(dá) 200～ 500年 )、 它的 抗高溫惡劣環(huán)境能力強(qiáng) (可在近 200℃溫度區(qū)內(nèi)工作 )外 ， 還可以和現(xiàn)代硅半導(dǎo)體工藝相結(jié)合 ，實(shí)現(xiàn)微型化甚至集成電路化。在駐極體電聲器件與傳感器件、駐極體太陽(yáng)能電池板、駐極體馬達(dá)與發(fā)電機(jī)等方面獲得更廣泛的應(yīng)用。在研究中還發(fā)現(xiàn) ,在氧化氣氛中進(jìn)行后處理能夠改善各種沉積方法制備的 二氧化硅 薄膜的性能 。 在 ITO透明導(dǎo)電玻璃中 ，二氧化硅 可作為鈉離子阻擋層。目前雙靶反應(yīng)磁控濺射沉積 SiO2膜的設(shè)備已成功地應(yīng)用在 ITO透明導(dǎo)電玻璃生產(chǎn)線上。近年來(lái) ， 隨著溶膠凝膠技術(shù)的迅猛發(fā)展 ， 采用這種工藝在玻璃表面浸鍍上一層二氧化硅薄膜已成為一 種較好的材料強(qiáng)度改性方法 ， 其主要原理是利用溶膠在微孔和裂痕處的凝膠化作用 ， 填隙孔洞 ，縮小或鈍化裂紋 ， 經(jīng)過(guò)后續(xù)熱處理達(dá)到增強(qiáng)的目。此外 ， 非晶 二氧化硅 還可以用于高阻隔食品包裝材料。 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 15 第 7 章 結(jié)束語(yǔ) 二氧化硅薄膜作為介質(zhì)材料家族中的重要的一員具有很重要的意義，在集成電路制作工藝中有著不可或缺的地位，其發(fā)展亦是伴隨著集成電路的不斷微細(xì)化和高集成化而完善更新，伴隨著半導(dǎo)體器件的基片不斷的增大，對(duì)氧化硅薄膜的要求也相應(yīng)的不斷提高。特別是對(duì)二氧化硅薄膜的制備方法有待提高，不用厚度的薄膜在不同梁宇 的應(yīng)用前景截然不同，無(wú)論是在薄膜的制備方法還是，蹭涼厚度的方法上都值得我們?nèi)ゲ粩嗟孛鲗で笞畲笮б妗? 在集成電路中，制備二氧化硅薄膜的過(guò)程中會(huì)遇到污染問(wèn)題，因此為了較少污染和工藝過(guò)程引進(jìn)的塵埃，成了改進(jìn)二氧化硅薄膜額工藝和設(shè)備設(shè)計(jì)的重要目標(biāo)，制備二氧化硅薄膜的方法還是有限的，還要進(jìn)一步不斷開(kāi)發(fā)新的制備方法，減少污染，要在傳統(tǒng)的制備工藝上加以創(chuàng)新甚至打破傳統(tǒng)的制備工藝形式，實(shí)現(xiàn)二氧化硅薄膜的制備，應(yīng)用過(guò)程實(shí)現(xiàn)這么一個(gè)高效率你的流程。 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 16 參考文獻(xiàn) [1] 張淵 .半導(dǎo)體制 造工藝 — 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,. [2] 許生 ,侯曉波 ,范垂禎等 .硅靶中頻反應(yīng)磁控濺射二氧化硅薄膜的特性研究[J]2020. [3 ]張紅梅 ,尹云華 .太陽(yáng)能電池的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) [J].水電能源科學(xué)， 2020，26(6)： 193197. [4] 王學(xué)華 ,薛亦渝，趙力，等新型光學(xué)薄膜研究及發(fā)展現(xiàn)狀 [J]2020. 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 17 答謝辭 三 年的大學(xué)生活就快走入尾聲 ， 回首 三 年，取得了些許成績(jī)，生活中有快樂(lè)也有艱辛。感謝老師 三 年來(lái)對(duì)我孜孜不倦的教誨，對(duì)我成長(zhǎng)的關(guān)心和愛(ài)護(hù)。 學(xué)友情深，情同兄妹。 三 年的風(fēng)風(fēng)雨 雨，我們一同走過(guò)，充滿著關(guān)愛(ài)，給我留下了值得珍藏的最美好的記憶。 在我的十幾年求學(xué)歷程里，離不開(kāi)父母的鼓勵(lì)和支持，是他們辛勤的勞作，無(wú)私的付出，為我創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)條件，我才能順利完成學(xué)業(yè)，感 謝 他們一直以來(lái)對(duì)我的撫養(yǎng)與培育。 最后，我要特別感謝 余建 老師。是 他 在我畢業(yè)的最后關(guān)頭給了我巨大的幫助與鼓勵(lì) ,他 無(wú)論在理論上還是在實(shí)踐中，都給與我很大的幫助，使我得到不少的提高 ， 這對(duì)于我以后的工作和學(xué)習(xí)都有一種巨大的幫助，感謝 他 耐心的輔導(dǎo)。使我能夠順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì) ， 在此表示衷心的感 謝 。 論文期間，曾先后得到了微電子老師們各方 面的鼓勵(lì)和幫助，在此要特別感謝我的母校常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院給予我良好的學(xué)習(xí)氛圍。其次，還要感謝圖書(shū)館給與我豐富的資源，使得我的畢業(yè)論文得以順利完成。感謝所有給予我支持和鼓勵(lì)的人，衷心的感謝大家。 感謝所有給予我支持和鼓勵(lì)的人，衷心的感謝大家。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?cè)u(píng)定表 一、指導(dǎo)教師評(píng)分表（總分為 70分） 序 號(hào) 考 核 項(xiàng) 目 滿 分 評(píng) 分 1 工作態(tài)度與紀(jì)律 10 2 調(diào)研論證 10 3 外文翻譯 5 4 設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告文字質(zhì)量 10 5 技術(shù)水平與實(shí)際能力 15 6 基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)與成果價(jià)值 15 7 思想與方法創(chuàng)新 5 合計(jì) 70 指導(dǎo)教師綜合評(píng)語(yǔ)： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 二、答辯小組評(píng)分表（總分為 30 分） 序 號(hào) 考 核 項(xiàng) 目 滿 分 評(píng) 分 1 技術(shù)水平與實(shí)際能力 5 2 基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)與成果價(jià)值 5 3 設(shè)計(jì)思想與實(shí)驗(yàn)方法創(chuàng)新 5 4 設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告內(nèi)容的講述 5 5 回答問(wèn)題的正確性 10 合計(jì) 30 答辯小組評(píng)價(jià)意見(jiàn)（建議等第）： 答辯小組組長(zhǎng)教師簽名： 年 月 日 三、系答辯委員會(huì)審定表 1． 審定意見(jiàn) 2．審定成績(jī)（等第） _____ ___ 系主任簽字： 年 月 日