半導(dǎo)體器件半導(dǎo)體工藝氧化

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1、半導(dǎo)體工藝簡(jiǎn)介物理與光電工程學(xué)院張賀秋參考書(shū)：《芯片制造－半導(dǎo)體工藝制程實(shí)用教程》，電子工業(yè)出版社，趙樹(shù)武等譯，2004-10室內(nèi)環(huán)境：要求很嚴(yán)，恒溫、恒濕、氣流名稱集成度（數(shù)字MOS集成電路）小規(guī)模集成電路（SSI）<100中規(guī)模集成電路（MSI）102~103大規(guī)模集成電路（LSI）103~105超大規(guī)模集成電路（VLSI）105~107甚大規(guī)模集成電路（ULSI）107~109巨大規(guī)模集成電路>109環(huán)境級(jí)別最大顆粒尺寸（?m）甚大規(guī)模集成電路生產(chǎn)車間10.1超大規(guī)模集成電路生產(chǎn)車間100.3

2、封裝區(qū)域1000~100000.5住房100000室外>500000硅——熱氧化目的1、列出硅器件中，二氧化硅膜層的基本用途。2、描述熱氧化的機(jī)制。3、列出熱氧化反應(yīng)中的氧化劑及用途。4、解釋氧化條件及基底條件對(duì)氧化的影響。二氧化硅層的用途1、表面鈍化2、摻雜阻擋層3、表面絕緣體4、器件絕緣體O2O2O2<100nmTox=(B/A)t線性階段OriginalSi>100nmTox=(Bt)1/2拋物線階段熱氧化的機(jī)制受限反應(yīng)，受限擴(kuò)散反應(yīng)Si(S)+O2(V)—>SiO2(S)DryOxidati

3、onSi(S)+O2(V)—>SiO2(S)WetOxidation（streamOxidation）Si(S)+H2O(V)—>SiO2(S)+H2(V)氧化率的影響900-1200oC900-1200oC1、氧化源：干氧<濕氧(發(fā)泡、干法)

4、位錯(cuò)缺陷。缺點(diǎn)：在利用高壓氧化時(shí)要注意安全問(wèn)題和高壓系統(tǒng)帶來(lái)的污染問(wèn)題。常壓<高壓氧化率的影響3、晶向因?yàn)椴煌蚱湓用芏炔煌栽谙嗤臏囟取⒀趸瘹鈮旱葪l件下，原子密度大的晶面，氧化生長(zhǎng)速率要大，而且在低溫時(shí)的線性階段更為明顯。4、摻雜物氧化率：高摻雜>低摻雜n型摻雜物：P、As、Sbp型摻雜物：B5、多晶硅與單晶硅相比氧化率更快氧化率的影響實(shí)際工藝中由于各個(gè)部分材料不同，造成氧化層厚度不均勻，出現(xiàn)臺(tái)階。氧化質(zhì)量評(píng)估氧化后要對(duì)氧化質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，因?yàn)橛行z測(cè)是破壞性的，所以在把一批晶園送入爐管的

5、同時(shí)，在不同位置放置一定數(shù)量的專門用來(lái)測(cè)試的樣片。一般情況下主要包括表面檢測(cè)和厚度檢測(cè)表面檢測(cè)通常在高亮的紫外線下對(duì)每片晶園進(jìn)行檢測(cè)，包括表面顆粒、不規(guī)則度、污點(diǎn)都會(huì)在紫外線下顯現(xiàn)。厚度檢測(cè)對(duì)厚度的檢測(cè)非常重要，因?yàn)椴煌钠骷蛘卟煌康囊?，比如，MOS柵極氧化層的厚度要求就很嚴(yán)格。檢測(cè)的技術(shù)包括：顏色比較、邊沿記數(shù)、干涉、橢偏儀及電子掃描顯微鏡等。熱氧化爐http://amuseum.cdstm.cn/AMuseum/ic/index_04_06_03_02.html作業(yè)：隨著集成電路集成度提高

6、，氧化層的厚度也不斷減小，甚至到達(dá)了二氧化硅層厚度的極限。問(wèn)：什么因素限制了二氧化硅層的減小，可以采取什么方法進(jìn)行解決？列出相關(guān)參考資料。