半導(dǎo)體制造工藝課件-展示頁(yè)
2025-03-07 04:31本頁(yè)面
【正文】 熱氧化原理襯底表面勢(shì)的影響主要發(fā)生在氧化處于表面反應(yīng)控制過程中，這是因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)速率常數(shù) ks與襯底表面勢(shì)有關(guān)。2)通過求解相關(guān)方程式，可以得到氧化層厚度與氧化時(shí)間的關(guān)系主要有以下兩種典型情況：① 氧化層厚度與氧化時(shí)間成正比，氧化層的生長(zhǎng)速率主要取決于在硅表面上的氧化反應(yīng)的快慢，稱為表面反應(yīng)控制，此時(shí)的氧化速率主要取決于化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù) ks的大小?！∮绊懷趸俾实囊蛩?)由上述各種熱氧化膜制備過程可知，硅的熱氧化過程是氧化劑通過氧化層向 SiO2Si界面運(yùn)動(dòng)，再與界面的硅發(fā)生反應(yīng)，而不是硅穿透氧化層向外運(yùn)動(dòng)的。2)摻氯不僅可以減少鈉離子的沾污，并且集中分布在 SiO2Si界面附近的氯還能使遷移到這里來的鈉離子的正電荷效應(yīng)減弱并被掐住不動(dòng)，從而使其喪失電活性和不穩(wěn)定性?！嵫趸怼〕Ｓ脽嵫趸椒▓D 45 硅干氧氧化層厚度與氧化時(shí)間的關(guān)系 熱氧化原理解決措施：經(jīng)過吹干氧 (或干氮 )熱處理，硅烷醇可分解為硅氧烷結(jié)構(gòu)，并排除水(1)摻氯氧化作用 摻氯氧化的主要作用是減少鈉離子的沾污，抑制氧化堆垛層錯(cuò)，提高少子壽命，即提高器件的性能和可靠性。(1)MOS器件中的柵極材料 在 MOS管中，常常以二氧化硅膜作為柵極，這是因?yàn)槎趸鑼拥碾娮杪矢?，介電?qiáng)度大，幾乎不存在漏電流。圖 43 二氧化硅的腐蝕速率與氫氟酸濃度的關(guān)系 二氧化硅膜的性質(zhì)圖 44 二氧化硅腐蝕速率與溫度的關(guān)系 二氧化硅膜的用途1)二氧化硅層要有足夠的厚度，以確保雜質(zhì)在其內(nèi)部擴(kuò)散時(shí)能達(dá)到理想的掩蔽效果。1)隨著氫氟酸濃度的增加，二氧化硅的腐蝕速率也增加，其關(guān)系曲線如圖 43所示。(4)相對(duì)介電常數(shù) 相對(duì)介電常數(shù)是表示二氧化硅膜電容性能的一個(gè)重要參數(shù)。圖 41 二氧化硅結(jié)構(gòu)平面圖 二氧化硅膜的性質(zhì)圖 42 硅 氧四面體結(jié)構(gòu)示意圖 二氧化硅膜的性質(zhì)表 41 二氧化硅膜主要物理性質(zhì)(2)折射率 折射率是表示二氧化硅光學(xué)特性的參數(shù)。正因?yàn)槎趸枘さ倪@些特性，才引起人們的廣泛關(guān)注，并在半導(dǎo)體工藝中得到越來越廣泛的應(yīng)用。硅暴露在空氣中，即使在室溫條件下，其表面也能生長(zhǎng)一層 4nm左右的氧化膜。半導(dǎo)體制造工藝第 4章 氧 化第 4章 氧 化 引言 二氧化硅膜的性質(zhì) 二氧化硅膜的用途 熱氧化原理 氧化設(shè)備 氧化膜的質(zhì)量控制 氧化工藝模擬 引言二氧化硅 (SiO2)是一種絕緣介質(zhì)。它在半導(dǎo)體器件中起著十分重要的作用。這一層氧化膜結(jié)構(gòu)致密，能防止硅表面繼續(xù)被氧化，且具有極穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)和絕緣性質(zhì)。 ? 二氧化硅膜的性質(zhì)(1)密度 密度是表示二氧化硅致密程度的標(biāo)志。(3)電阻率 電阻率是表示二氧化硅電學(xué)性能的重要參數(shù)?！《趸枘さ男再|(zhì)(5)介電強(qiáng)度 介電強(qiáng)度是衡量材料耐壓能力大小的，單位為 V/cm。2)隨著腐蝕反應(yīng)溫度的增加，腐蝕速率也加快，其曲線關(guān)系如圖 44所示。2)所選雜質(zhì)在二氧化硅中的擴(kuò)散系數(shù)要比在硅中的擴(kuò)散系數(shù)小得多?！《趸枘さ挠猛?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。1)可吸收、
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