對(duì)于硅的氧化層的深入研究
發(fā)布日期：2012-10-09
在熱氧化過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)引入一種缺陷，稱(chēng)為氧化層錯(cuò)。自1963年首次觀(guān)察到熱氧化層錯(cuò)到現(xiàn)在，國(guó)內(nèi)外都做了大量工作，對(duì)它有了初步的認(rèn)識(shí)，但有些問(wèn)題仍不很清楚，有待于更深入的研究。
把按規(guī)定時(shí)間腐蝕好的硅的表面，放在光學(xué)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(shí)間增加長(zhǎng)度不變，但會(huì)逐漸變成啞鈴狀，進(jìn)而成半月?tīng)睿部赡艹蔀闄E圓狀，這就是熱氧化后產(chǎn)生的氧化層錯(cuò)。
熱氧化層錯(cuò)的形成是在含氧的氣拭中，由表面或體內(nèi)的某些缺陷先構(gòu)成層錯(cuò)的核，然后高溫下核逐步長(zhǎng)大形成層錯(cuò)，其機(jī)理是較復(fù)雜的，通常形成層錯(cuò)核的原因有幾個(gè):硅片表面的機(jī)械損傷、離子注入的損傷、鈉離子和氟離子的沾污、點(diǎn)缺陷的凝聚及氧化物的沉淀等。表面的機(jī)械損傷和化學(xué)污染形成的層錯(cuò)為表面型氧化層錯(cuò)，而由晶體內(nèi)缺陷形成的層錯(cuò)為體內(nèi)型氧化層錯(cuò)。
熱氧化層錯(cuò)的存在會(huì)造成雜質(zhì)的局部堆集，形成擴(kuò)散管道，造成發(fā)射極一集電極短路。器件的漏電流隨層錯(cuò)密度增加而增加，PN結(jié)的擊穿電壓也會(huì)隨層錯(cuò)密度增加而降低，對(duì)于MOS器件，它能使柵電極下產(chǎn)生較大的暗電流?？傊畬渝e(cuò)的存在會(huì)降低器件的成品率。尤其是對(duì)中大規(guī)模電路影響更大，必須引起足夠重視。
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