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讲解二氧化硅层的一些缺陷

发布时间:2012-10-09


    氧化层表面产生各种斑点的主要原因有以下几种,一种是硅片表面处理不净,残留着一些拈污的杂质微粒,高温下沾附在二氧化硅层的表面,形成局部黑点,这种问题只要认真处理硅片就能消除。另一种是由于石英管长期使用,处在高温区域的石英管产生白色薄膜,这种白色薄膜的结构比较松散,大气流吹动或操作时震动就会造成微粒掉下来.落到硅片表面就会形成氧化层表面局部突起。所以应加强对石英管的清洁处理及适当更换老化的石英管是很有必要的。

    操作时一定严防水滴喷入石英管中,尤其在湿氧或水汽氧化时,当水温过高,出现爆发性沸腾时,往往会将水珠直接喷入石英管中,如落到硅片上,就会出现彩色花斑。另外清洗过的硅片上如残留水迹,也会在氧化片子上出现花斑。当在二氧化硅表面存在斑点时,斑点处的氧化层对杂质的掩蔽作用可能失效,因此造成器件性能变差,如有较大的凸起斑点时,还会造成光刻操作质量下降,影响整个管芯生产的成品率,所以生产中应尽量避免出现斑点。

    氧化层针孔的产生与氧化的方法有关,一般热氧化几乎不产生针孔。但是如果硅片的质量不好,有严重的位错,而位错的地方又聚积较多的扩散系数大的杂质,例如,铜、铁等,在这些地方就不能很好地生长出二氧化硅层,于是形成氧化层针孔,这些针孔一般肉眼不易发现,有时也称盲孔,扩散时它能使杂质局部穿透,掩蔽失效,从而造成器件漏电增大,耐压降低,甚至穿通,或者造成铝电极与二氧化硅层下的区域短路。为了消除针孔,应选择缺陷少的硅材料,并且表面光洁、平整。清洗时应严格操作,防止重金属杂质沾污硅片表面。


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