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对于硅的氧化层的深入研究

浏览量:1888时间:[2012-10-09]

    在热氧化过程中,经常会引入一种缺陷,称为氧化层错。自1963年首次观察到热氧化层错到现在,国内外都做了大量工作,对它有了初步的认识,但有些问题仍不很清楚,有待于更深入的研究。

    把按规定时间腐蚀好的硅的表面,放在光学显微镜下便可看到一种沿方向的杆状缺陷,这种杆状缺陷随着腐蚀的时间增加长度不变,但会逐渐变成哑铃状,进而成半月状,也可能成为椭圆状,这就是热氧化后产生的氧化层错。

    热氧化层错的形成是在含氧的气拭中,由表面或体内的某些缺陷先构成层错的核,然后高温下核逐步长大形成层错,其机理是较复杂的,通常形成层错核的原因有几个:硅片表面的机械损伤、离子注入的损伤、钠离子和氟离子的沾污、点缺陷的凝聚及氧化物的沉淀等。表面的机械损伤和化学污染形成的层错为表面型氧化层错,而由晶体内缺陷形成的层错为体内型氧化层错。

    热氧化层错的存在会造成杂质的局部堆集,形成扩散管道,造成发射极一集电极短路。器件的漏电流随层错密度增加而增加,PN结的击穿电压也会随层错密度增加而降低,对于MOS器件,它能使栅电极下产生较大的暗电流。总之层错的存在会降低器件的成品率。尤其是对中大规模电路影响更大,必须引起足够重视。


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