4008-110044
氧化工藝的簡(jiǎn)介
在集成電路制造工藝中，氧化硅薄膜形成的方法有熱氧化和沉積兩種，氧化工藝是指用熱氧化方法在硅表面形成SiO2的過程。
氧化工藝分干氧氧化和濕氧氧化兩種。
干氧氧化，以干燥純凈的氧氣作為氧化氣氛，在高溫下（一般在1000℃左右進(jìn)行）直接與硅發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
干氧氧化的速率比濕氧氧化低，通常干氧氧化的時(shí)間長(zhǎng)達(dá)2小時(shí)，濕氧氧化的時(shí)間縮短至12分鐘左右，
但氧化薄膜質(zhì)量比濕氧氧化高，所以厚度較薄的屏蔽氧化層、襯底氧化層和柵氧化層的生長(zhǎng)一般用干氧氧化。
優(yōu)點(diǎn)：SiO2氧化層結(jié)構(gòu)致密，厚度均勻，重復(fù)性好，與光刻膠的黏附性好且應(yīng)力小
缺點(diǎn)：生長(zhǎng)溫度高，生長(zhǎng)速度慢
濕氧氧化是用水取代氧氣，在高溫下水分解為HO，HO在二氧化硅中的擴(kuò)散速率比干氧氧化高。
濕氧氧化用于生長(zhǎng)較厚的氧化層如遮蔽氧化層、整面全區(qū)覆蓋氧化層和LOCOS氧化層等。干氧氧化與濕氧氧化常見的原理如下：
干氧氧化
Si(s)+O2(V)—>SiO2(s) 900-1200℃
濕氧氧化
Si(s)+H2O(v)—>SiO2(s)+H2(v) 900-1200℃
濕氧氣氧化
濕氧氧化法中，O2先通過95-98℃的去離子水（DIW)，將水汽一起帶入氧化爐內(nèi)，O2和水汽同時(shí)與Si發(fā)生氧化反應(yīng)。采用這種氧化方法生成的SiO2膜的質(zhì)量比干氧化法的略差，但遠(yuǎn)好過水汽氧化的效果，而且生長(zhǎng)速度較快，因此。當(dāng)所需氧化層厚度很厚且對(duì)氧化層的電學(xué)性能要求不高的情形下，為了產(chǎn)能的考慮，常采用這種方法。
其缺點(diǎn)是生成的SiO2膜與光刻膠的附著性不良、Si表面存在較多位錯(cuò)缺陷。
在實(shí)際的制造工藝中，通常采用干氧→濕氧→干氧這種多步交替的氧化方法制備氧化層，這樣，既能保證SiO2膜質(zhì)量，又能有較快的氧化速率。
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