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玻璃晶圆的制造工艺

发布时间:2016/8/12

 

外表清洁

 

晶圆外表附着大概2umAl2O3和甘油混合液保护层,在制造前有必要进行化学刻蚀和外表清洁。

初度氧化

 

由热氧化法生成SiO2 缓冲层,用来减小后续中Si3N4对晶圆的应力氧化技能:干法氧化Si()+O2 à SiO2()和湿法氧化Si()+2H2O à SiO2()+2H2。干法氧化一般用来构成,栅极二氧化硅膜,请求薄,界面能级和固定电荷密度低的薄膜。干法氧化成膜速度慢于湿法。湿法氧化一般用来构成作为器材阻隔用的比较厚的二氧化硅膜。当SiO2膜较薄时,膜厚与时刻成正比。SiO2膜变厚时,膜厚与时刻的平方根成正比。因而,要构成较厚SiO2膜,需求较长的氧化时刻。SiO2膜构成的速度取决于经分散穿过SiO2膜抵达硅外表的O2OH基等氧化剂的数量的多少。湿法氧化时,因在于OHSiO2膜中的分散系数比O2的大。氧化反响,Si 外表向深层移动,距离为SiO2膜厚的0.44倍。因而,不一样厚度的SiO2膜,去掉后的Si外表的深度也不一样。SiO2膜为通明,通过光干与来估量膜的厚度。这种干与色的周期约为200nm,假如预告知道是几次干与,就能准确估量。对别的的通明薄膜,如知道其折射率,也可用公式计算出(dSiO2)/(dox)=(nox)/(nSiO2)SiO2膜很薄时,看不到干与色,但可运用Si的疏水性和SiO2的亲水性来判别SiO2膜是不是存在。也可用干与膜计或椭圆仪等测出。SiO2Si界面能级密度和固定电荷密度可由MOS二极管的电容特性求得。(100)面的Si的界面能级密度最低,约为10E+10-- 10E+11/cm ?2。eV-1 数量级。(100)面时,氧化膜中固定电荷较多,固定电荷密度的巨细变成摆布阈值的主要因素。


CVD

 

CVD(HotCVD)/(thermalCVD)

此办法生产性高,梯状敷层性佳(不论多高低不平,深孔中的外表亦发生反响,及气体可抵达外表而附着薄膜)等,故用处极广。膜生成原理,例如由挥发性金属卤化物(MX)及金属有机化合物(MR)等在高温中气相化学反响(热分化,氢复原、氧化、更换反响等)在基板上构成氮化物、氧化物、碳化物、硅化物、硼化物、高熔点金属、金属、半导体等薄膜办法。因只在高温下反响故用处被约束,但因为其可用领域中,则可得细密高纯度物质膜,且附着强度极强,若用心操控,则可得安靖薄膜即可轻易制得触须(短纤维)等,故其应用规模极广。热CVD法也可分红常压和低压。低压CVD适用于一起进行多片基片的处理,压力一般操控在0.25-2.0Torr之间。作为栅电极的多晶硅一般运用HCVD法将SiH4Si2H。气体热分化(约650oC)淀积而成。选用选择氧化进行器材阻隔时所运用的氮化硅薄膜也是用低压CVD法,运用氨和SiH4 Si2H6反响面生成的,作为层间绝缘的SiO2薄膜是用SiH4O2400--4500oC的温度下构成SiH4+O2-SiO2+2H2或是用Si(OC2H5)4(TEOS:tetra ethoxy silanc)O2750oC摆布的高温下反响生成的,后者即选用TEOS构成的SiO2膜具有台阶旁边面部被覆性能好的长处。前者,在淀积的一起导入PH3 气体,就构成磷硅玻璃( PSGphosphor silicate glass)再导入B2H6气体就构成BPSG(borro ? phosphor silicate glass)膜。这两种薄膜材料,高温下的流动性好,广泛用来作为外表平整性好的层间绝缘膜。

热处理

 

在涂敷光刻胶之前,将洗净的基片外表涂上附着性增强剂或将基片放在惰性气体中进行热处理。这么处理是为了添加光刻胶与基片间的粘附才能,避免显影时光刻胶图形的掉落以及避免湿法腐蚀时发生旁边面腐蚀(sideetching)。光刻胶的涂敷是用转速和旋转时刻可自由设定的甩胶机来进行的。首要、用真空招引法将基片吸在甩胶机的吸盘上,把具有必定粘度的光刻胶滴在基片的外表,然后以设定的转速和时刻甩胶。因为离心力的作用,光刻胶在基片外表均匀地打开,剩余的光刻胶被甩掉,取得必定厚度的光刻胶膜,光刻胶的膜厚是由光刻胶的粘度和甩胶的转速来操控。所谓光刻胶,是对光、电子束或X线等灵敏,具有在显影液中溶解性的性质,一起具有耐腐蚀性的材料。一般说来,正型胶的分辨率高,而负型胶具有感光度以及和基层的粘接性能好等特色。光刻技术精密图形(分辨率,清晰度),以及与别的层的图形有多高的方位吻合精度(套刻精度)来决议,因而有杰出的光刻胶,还要有好的曝光体系。

 

 

 

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