中山学院-硅集成电路工艺基础复习-

《中山学院-硅集成电路工艺基础复习-》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、------------------------------------------------------------------------------------------------中山学院-硅集成电路工艺基础复习1-10硅集成电路工艺基础绪论：单项工艺的分类：1、图形转换：光刻、刻蚀2、掺杂：扩散、离子注入3、制膜：氧化、化学气相淀积、物理气相淀积第2章氧化SiO2的作用：1、在MOS电路中作为MOS器件的绝缘栅介质，作为器件的组成部分2、作为集成电路的隔离介质材料3、作为电容器的绝缘介质材料4、作为多层金属互连层之间的介质材料5、作为对器件

2、和电路进行钝化的钝化层材料6、扩散时的掩蔽层，离子注入的(有时与光刻胶、Si3N4层一起使用)阻挡层热氧化方法制备的SiO2是无定形制备二氧化硅的方法：热分解淀积法、溅射法、真空蒸发法、阳极氧化法、化学气相淀积法、热氧化法；——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------热氧化法制备的SiO2具有很高的重复性和化学稳定性，其物理性质和化学

3、性质不太受湿度和中等热处理温度的影响。SiO2的主要性质：密度：表征致密程度折射率：表征光学性质密度较大的SiO2具有较大的折射率波长为5500A左右时，SiO2的折射率约为1.46电阻率：与制备方法及所含杂质数量等因素有关，高温干氧氧化制备的电阻率达1016Ω·cm介电强度：单位厚度的绝缘材料所能承受的击穿电压大小与致密程度、均匀性、杂质含量有关一般为106~107V/cm（10－1~1V/nm）介电常数：表征电容性能C??0?SiOS2d（SiO2的相对介电常数为3.9）腐蚀：化学性质非常稳定，只与氢氟酸发生反应SiO2?4HF?SiF4?2H2O?

4、六氟硅酸SiF4?2HF?H2(SiF6）SiO2?6HF?H2(SiF)?2H2O6薄膜应力为压应力晶体和无定形的区别：桥键氧和非桥键氧桥联氧：与两个相邻的Si-O四面体中心的硅原子形成共价键的氧非桥联氧：只与一个Si-O四面体中心的硅原子形成共价键的氧非桥联氧越多，无定型的程度越大，无序程度越大，密度越小，——————————————————————————————————————--------------------------------------------------------------------------------------

5、----------折射率越小无定形SiO2的强度：桥键氧数目与非桥键氧数目之比的函数结晶态和无定形态区分——非桥联氧是否存在杂质分类：网络形成者和网络改变者网络形成者：可以替代SiO2网络中硅的杂质，即能代替Si－O四面体中心的硅、并能与氧还可与强碱缓慢反应形成网络的杂质网络改变者：存在于SiO2网络间隙中的杂质SiO2作为掩蔽层对硼、磷有效，对钠离子无效B、P、As等常用杂质的扩散系数小，SiO2对这类杂质可以起掩蔽作用Ga、某些碱金属（Na）的扩散系数大，SiO2对这类杂质就起不到掩蔽作用Si热氧化生长SiO2的计算：CSix?CSiOx02无定形

6、SiO2的分子密度：CSiO2?2.2?1022/cm3硅晶体的原子密度：CSi?5.0?1022/cm3干氧、水汽和湿氧。实际生产采用干氧-湿氧-干氧的方式1、干氧氧化①氧化剂：干燥氧气②反应温度：900~1200℃干氧氧化制备的SiO2的特点：①结构致密、干燥、均匀性和重复性好②与光刻胶粘附性好，掩蔽能力强。③生长速度非常慢——————————————————————————————————————-----------------------------------------------------------------------------

7、-------------------干氧氧化的应用：MOS晶体管的栅氧化层2、水汽氧化反应条件：①氧化剂：高纯水产生的蒸汽②反应温度：高温水汽氧化制备的SiO2的特点：①SiO2生长速率快②结构粗糙3、湿氧氧化反应条件：氧化剂：高纯水（95℃左右）+氧气特点：①生长速率较高②SiO2结构略粗糙4、三种氧化法比较干氧氧化：结构致密但氧化速率极低湿氧氧化：氧化速率高但结构略粗糙，制备厚二氧化硅薄膜水汽氧化：结构粗糙——不可取热氧化的过程（D-G模型）①氧化剂从气体内部以扩散形式穿过附面层运动到气体—SiO2界面，其流密度用F1表示。流密度定义为单位时间通过

8、单位面积的粒子数。②氧化剂以扩散方式穿过SiO2层（忽略漂移的影响），到达SiO