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      2. 對于硅的氧化層的深入研究

        發布時間:2012-10-09


            在熱氧化過程中,經常會引入一種缺陷,稱為氧化層錯。自1963年首次觀察到熱氧化層錯到現在,國內外都做了大量工作,對它有了初步的認識,但有些問題仍不很清楚,有待于更深入的研究。

            把按規定時間腐蝕好的硅的表面,放在光學顯微鏡下便可看到一種沿方向的桿狀缺陷,這種桿狀缺陷隨著腐蝕的時間增加長度不變,但會逐漸變成啞鈴狀,進而成半月狀,也可能成為橢圓狀,這就是熱氧化后產生的氧化層錯。

            熱氧化層錯的形成是在含氧的氣拭中,由表面或體內的某些缺陷先構成層錯的核,然后高溫下核逐步長大形成層錯,其機理是較復雜的,通常形成層錯核的原因有幾個:硅片表面的機械損傷、離子注入的損傷、鈉離子和氟離子的沾污、點缺陷的凝聚及氧化物的沉淀等。表面的機械損傷和化學污染形成的層錯為表面型氧化層錯,而由晶體內缺陷形成的層錯為體內型氧化層錯。

            熱氧化層錯的存在會造成雜質的局部堆集,形成擴散管道,造成發射極一集電極短路。器件的漏電流隨層錯密度增加而增加,PN結的擊穿電壓也會隨層錯密度增加而降低,對于MOS器件,它能使柵電極下產生較大的暗電流。總之層錯的存在會降低器件的成品率。尤其是對中大規模電路影響更大,必須引起足夠重視。


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