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氧化硅片的制作工艺

编辑:浙江众晶电子有限公司时间:2021-02-23

        氧化硅片是在高温(800℃~1150℃)条件下,通过常压炉管设备,采用热氧化工艺,用氧气或水蒸气在硅片表面生长的一种二氧化硅薄膜。加工厚度为50nm~2μm,加工温度高达1100℃。生长方式分为“湿氧”和“干氧”。热氧化层是一种“生长”形成的氧化层。与CVD氧化层相比,具有更高的均匀性、更高的致密性、更高的介电强度和更好的质量。

        1.干氧氧化

        硅与氧反应,氧化层向衬底层移动。干氧化需要在850-1200℃进行,生长速率较低,可用于MOS绝缘栅的生长。对于高质量、超薄的氧化硅层,干法氧化优于湿法氧化。干法氧化能力:15nm~300nm。

        2.湿氧氧化

        该方法利用蒸汽进入炉管,在高温下形成氧化层。湿氧氧化的密度略低于干氧氧化,但湿氧氧化的优点是生长速率高于干氧氧化,适合于500nm以上薄膜的生长。湿法氧化能力:500nm~2µm。

        常压氧化炉管采用的是捷克卧式炉管,具备工艺稳定性高,薄膜均匀性好以及颗粒控制度优越等特点。氧化硅炉管每管可以加工50片,具备极好的片内和片间均匀性。

        主要应用

        离子注入阻挡层。二氧化硅可以掩盖杂质的扩散。在集成电路制造中,硼、磷、砷等几种常见杂质在二氧化硅薄膜中的扩散比在硅中的扩散慢得多。因此,在半导体器件的各个区域(如晶体管的源区和漏区)的制造中,最常用的方法是先在硅片表面生长一层氧化膜,然后在光刻显影后的待掺杂区域的表面蚀刻氧化膜,从而形成氧化层掺杂窗口,最后通过该窗口选择性地将杂质注入到相应的区域。