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芯片表面SiO2薄膜

在微电子技术以及在微结构、微光学和微化学传感器中,需要在由不同材料构成的大面积的薄膜层中构造功能完善的结构。

功能:1、完成所确定的功能 2、作为辅助层

方式:氧化(Oxidation)

化学气相淀积(ChemicalVapor Deposition)

外延(Epitaxy)

氧化

定义:硅与氧化剂反应生成二氧化硅。

原理:氧化剂被表面吸附,向膜中扩散,在二氧化硅和硅的接触界面反应生成新的二氧化硅,接触界面向深层逐步推进。

种类:热氧化、热分解淀积、外延淀积。

二氧化硅膜的五种用途:

· 杂质扩散掩蔽膜

· 器件表面保护或钝化膜

· 电路隔离介质或绝缘介质

· 电容介质材料

· MOS管的绝缘栅材料

1.二氧化硅膜的化学稳定性极高,不溶于水,除氢氟酸外,和别的酸不起作用。

利用这一性质作为掩蔽膜,光刻出IC 制造中的各种窗口。

2. 二氧化硅膜的掩蔽性质

B、P、As等杂质在SiO2的扩散系数远小于在Si中的扩散系数。Dsi》 Dsio2

SiO2 膜要有足够的厚度。一定的杂质扩散时间、扩散温度下,有一最小厚度。

二氧化硅膜的绝缘性

热击穿、电击穿、混合击穿:

a.最小击穿电场(非本征)–针孔、裂缝、杂质。

b.最大击穿电场(本征)–厚度、导热、界面态电荷等;氧化层越薄、氧化温度越高,击穿电场越低。

介电常数3~~4(3.9)

芯片表面SiO2薄膜

由颜色来确定氧化层厚度

芯片表面SiO2薄膜

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