Si集成电路工艺最终版Si集成电路工艺最终版.doc

/link?url=wFLwPP1gI6wEgcfroCgcu_dSU1DuZyHEt9sz6Rfn__5ezoyaawMrjPHXK3eETpXHAhUHmWeOQgEsxl3-ffNpDInT1_gIGZ3B5OsIMSqqVEm 1、SiO2的特性：二氧化硅与硅的粘附性好，化学性质比较稳定，绝缘性好、密度大、折射率高、介电强度高、介电常数大。?2、?SiO2的结构：（1）结晶形SiO2----Si-O四面体在空间上规则排列；（2）无定形SiO2----Si-O四面体在空间上没有一定的规则；? 3、?桥键氧：连接两个Si-O四面体的氧称为桥键氧；非桥键氧：只与一个Si连接的氧称为非桥键氧。? 4、在无定形的SiO2中，Si、O那个运动能力强，为什么？?在无定形的SiO2中，O的运动同硅相比更容易些；因为Si原子要运动就必须打破四个Si-O键，但对氧来说，只需打破两个Si-O键，对非桥键氧只需打破一个Si-O键。? 5、在热氧化法制备SiO2的生长方向，是氧或水汽等氧化剂穿过SiO2层，到达Si-SiO2界面，与硅反应生成SiO2，而不是硅向SiO2外表面运动，在表面与氧化剂反应生成SiO2?6、SiO2只与氢氟酸反应【H2(SiF6)、H2O】；只与强碱{KOH}溶液发生反应【K2SiO3、H2O】?7、杂质在SiO2中的存在形式：（1）网络形成者：替代Si-O四面体中心的Si，并能与氧形成网络的杂质。三价杂质使非桥键O数目增加，使SiO2强度下降，而五价杂质能使近邻的一个非桥键O形成桥键O，增强SiO2强度；（2）网络改变者：存在于SiO2网络间隙中的杂质。其往往是以氧化物形式进入SiO2，进入网络后经过电离后把O交给SiO2网络，使非桥键O数目增加，降低了SiO2的强度和熔点。? 8、水汽对SiO2网络的影响：水汽能以分子态形式进入sio2网络中，并能和桥键氧反应生成非桥键氢氧基，本反应减少了网络中桥键氧的数目，网络强度减弱和疏松，使杂质的扩散能力增强。 9、选用SiO2作为掩蔽层的原因：大多数杂质在SiO2中的扩散系数都远远小于在Si中的扩散系数；? ??是否可以作为任何杂质的掩蔽材料？为什么？不能，镓和某些碱金属离子如钠离子在sio2中的扩散系数非常大，所以sio2对镓及钠离子这类杂质起不了掩蔽作用。???? 10、制备SiO2的方法：热分解淀积法，溅射法PVD，真空蒸发法，阳极氧化法，化学气相淀积法CVD，热氧化法等。? 11、热生长SiO2的特点：生成的SiO2具有很高的重复性和化学稳定性，其物理和化学性质不易受到湿度和中等热处理温度的影响。并且它能够有效的降低Si表面的悬挂键密度，从而降低表面态密度，另外还能很好的控制界面陷阱和固定电荷。? 12、生长一个单位厚度的SiO2需要消耗0.44个单位的Si?，X={Csio2/Csi}X0 13、热氧化的分类：（1）干氧氧化??是指在高温下，氧气与硅反应生成SiO2。生成的SiO2具有结构致密、干燥、均匀性和重复性好，掩蔽能力强，与光刻胶黏贴性好。但是生长速率慢，效率低；（2）水汽氧化??是指在高温下，硅与高纯水长生的蒸汽反应生成SiO2。具有较高的生长速率，但是反应生成的H2散离过程中使SiO2网络变得疏松，Si-SiO2界面质量差；【H2O比O2在SiO2中有更好的扩散系数和溶解度】（3）湿氧氧化??的氧化剂是通过高纯水的氧气，高纯水一般被加热到95摄氏度左右。? 14、实际生产中制备较厚的SiO2层一般采用干氧-湿氧-干氧相结合的氧化方式，既保证了Si-SiO2界面质量。又解决了生长速率的问题。? 15、分析Si的热氧化的两种极限情况：当氧化剂在sio2中的扩散系数很小时， 氧化剂以扩散方式通过sio2层运动到sio2—si界面处的数量极少，以至于到达界面处的氧化剂与si立即发生反应生成sio2，在界面处没有氧化剂的堆积，浓度趋于零，因扩散速度太慢，而大量氧化剂堆积在sio2的表面处，浓度趋于同气相平衡时的浓度。在这种情况下，sio2的生长速率主要由氧化剂在sio2中的扩散速度所决定，称这种极限情况为扩散控制。如果扩散系数很大，在这种情况下，进入sio2中的氧化剂快速扩散到sio2—si界面处。相比之下在界面处氧化剂与si反应生成sio2的速率很慢，结果造成氧化剂在界面处堆积，趋向于sio2表面处的浓度。因此，sio2生长速率由si表面的化学反应速度控制，成这种极限情况为反应控制。? 16、热氧化速率受氧化剂在SiO2的扩散系数和与Si的反应速度中较快还是较慢的影响？较慢的一个因素决定。?17、SiO2生长厚度与时间的关系， 氧化时间长----扩散控制，氧化时间短----反应控制。?18、氧化速度与氧化剂分压、温度成正比? 19、晶向对氧化速率的影响-