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半导体工艺(二) 保护晶圆表面的氧化工艺

作者:SMT设备 浏览量: 来源:网络 时间:2022-08-20

信息摘要:

晶圆的保护膜和绝缘膜是“氧化膜”(二氧化硅,SiO2)晶圆的保护膜和绝缘膜是“氧化膜”(二氧化硅,SiO2)为了将从沙子中提取的硅作为半导体集成电路的原材 料,需要对其进行一系列的提纯,才可制造出称为锭(Ingot)的硅柱,然后将该硅柱切成均匀的厚度,经 过研磨后,制成半导体的基础——晶圆。这样所制成的薄而圆的晶圆是不导电的绝缘体,因此 有必要制作同时具有导体和绝缘体性质的“半导体”。 为此,需要

半导体工艺(二) 保护晶圆表面的氧化工艺

晶圆的保护膜和绝缘膜是“氧化膜”(二氧化硅,SiO2)

为了将从沙子中提取的硅作为半导体集成电路的原材 料,需要对其进行一系列的提纯,才可制造出称为锭(Ingot)的硅柱,然后将该硅柱切成均匀的厚度,经 过研磨后,制成半导体的基础——晶圆。

这样所制成的薄而圆的晶圆是不导电的绝缘体,因此 有必要制作同时具有导体和绝缘体性质的“半导体”。 为此,需要在晶圆上形成各种物质后,按照设计好的 电路形状进行切割,重复之前步骤,再形成物质,然 后进行切割。

氧化膜的作用

半导体工艺(二) 保护晶圆表面的氧化工艺(图2)

当晶圆暴露在大气中或化学物质中的氧气时就 会形成氧化膜。这与铁(Fe)暴露在大气时会氧化生锈是一样的道理。 可以在晶圆上形成薄膜的氧化工艺方式有通过 热进行的热氧化(Thermal Oxidation),等离子 体增强化学气相沉积法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD)和电化 学阳极氧化等等。其中,最常用的方法是热氧化 法,即在800~1200°C的高温下形成一层薄而均 匀的硅氧化膜。 根据氧化反应所使用的气体,热氧化法可分为干 氧化(Dry Oxidation)和湿氧化(Wet Oxidation)。干氧化只使用纯氧气(O2),所以氧 化膜的生长速度较慢,主要用于形成薄膜,且可形成具有良好导电性的氧化物。湿氧化同时使用氧气(O2)和高溶解性的水蒸气(H2O)。所以,氧化膜生长速度快,会形成较厚的膜。但与干氧化相比,湿氧化形成的氧化层密度低。通常,在相同 温度和时间下,通过湿氧化获得的氧化膜比使用干氧化获得的氧化膜要厚大约5至10倍。

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