采用热氧化方法制备的二氧化硅从结构上看是的。
集成电路工艺原理 第二章 氧化
氧化杂质 特定的杂质，特别是氯化氢(HCl)中的氯， 若氧化环境中含有氯，它将影响氧化生长速率， 实践证明在有氯化氢的情况下，生长速率可提 高1%～5%。 多晶硅氧化 与单晶硅相比，多晶硅可以更快、更低或 相似，主要取决于多晶硅的生长方法，若用化 化 学气相淀积法生长多晶硅，则与淀积温度、淀 学气相淀积 积压力、掺杂的类型和浓度有关。
快速热氧化 高压 炉管反应炉 化学氧化 阳极氧化 电解槽
化学的
２.4 水平炉管反应炉 最早使用也一直延续至今。主要用在氧化、扩 散、热处理及各 装载区 源区 中央区 种淀积工艺中。 水平炉管反应炉 消声器 的截面图如下： 氧化 炉管 整个系统包含 反应室、 反应室、温度 控制系统、 控制系统、反 比例 控制器 应炉、 应炉、气体柜 清洗站、 、清洗站、装 平区 片站等 片站 温度
进入或落在硅片表面，在氧化过程中， 污染 物在表面形成新的氧化层，是污染物远离了电 子活性的硅表面。也就是说污 染物被禁锢在二氧化硅 膜中，从而减小了污染 物对器件的影响。 2.1.2 掺杂阻挡层 器件制造过程中的掺杂是定域（有选择的 区域）掺杂，那么不需要 掺杂的区域就必须进行 保护而不被掺杂。如图 所示。
第二章 氧 化
概述 硅表面SiO2的简单实现，是硅材料被广泛 应用的一个重要因素。本章中，将介绍SiO2的 生长工艺及用途、氧化反应的不同方法，其中 包括快速热氧化工艺。另外，还简单介绍本工 艺中最重要的部分---反应炉，因为它是氧化、 扩散、热处理及化学气相淀积反应的基本设备。 2.1 二氧化硅的性质、用途 二氧化硅的性质、 在半导体材料硅的所有优点当中，SiO2 的极 易生成是最大的有点之一。当硅表面暴露在氧 气当中时，就会形成SiO2。(有良好的化学稳定 性和电绝缘性,能对某些杂质起到掩蔽作用)
(4)热氧化
x j xSiO2
掩蔽条件: DSi>>DSiO2
杂质的 DSi T 关系曲线
DSiO2
22
SiO2掩蔽层厚度的确定
硅衬底上的SiO2要能够单做掩膜来实现定域扩散， 需要SiO2满足：
1、 SiO2有一定的厚度；2、 DSi>>DSiO2； 3、且SiO2表面杂质浓度（CS）与Si/SiO界面杂质
二氧化硅膜用途
作为掩蔽膜
离子注入掩蔽 11
二氧化硅膜用途
互连 层间 绝缘 介质
12
二氧化硅膜用途
作为电隔离膜
隔离工艺
13
14
二氧化硅膜用途
作为掩膜； 作为芯片的钝化和保护膜； 作为电隔离膜； 作为元器件的组成部分。
15
SiO2与Si之间完美的界面特性是成就硅 时代的主要原因
TEM照片——单晶硅表面热氧化所得非晶二氧化硅薄膜
生长速率常数 （m2/min）
1.48×10-4
6.2×10-4
38.5×10-4 117.5×10-4 43.5×10-4
133×10-4
生长0.5 微米SiO2 所需时间 （min）
1800
360
63 22 58 18
SiO2的密度 （g/mm）
备注
2.27
2.15
2.21 2.12 2.08 2.05
SiO2 形成
氧化剂流动方向 (如 O2或 H2O）
气流滞流层
SiO2 Si衬底
39
40
热氧化动力学（迪尔-格罗夫模型）
氧化剂输运---气体输运流密度用F1表 主流 粘滞层
Ga； 3. Au在SiO2中扩散系数很小，但由于
集成电路工艺考试题
一、名词解释（1）化学气相沉积：化学气体或蒸气和晶圆表面的固体产生反应，在表面上以薄膜形式产生固态的副产品，其它的副产品是挥发性的会从表面离开。
（ 2）物理气相沉积：“物理气相沉积” 通常指满意下面三个步骤的一类薄膜生长技术:a.所生长的材料以物理的方式由固体转化为气体 ;b.生长材料的蒸汽经过一个低压区域到达衬底 ;c.蒸汽在衬底表面上凝聚，形成薄膜(3)溅射镀膜：溅射镀膜是利用电场对辉光放电过程中产生出来的带电离子进行加速，使其获得一定的动能后，轰击靶电极，将靶电极的原子溅射出来，沉积到衬底形成薄膜的方法。
（衬(4) 蒸发镀膜：加热蒸发源，使原子或分子从蒸发源表面逸出，形成蒸汽流并入射到硅片底）表面，凝结形成固态薄膜。
(5)替位式扩散：占据晶格位置的外来原子称为替位杂质。
只有当替位杂质的近邻晶格上出现空位，替位杂质才能比较轻易地运动到近邻空位上(6)间隙式扩散：间隙式扩散指间隙式杂质从一个间隙位置运动到相邻的间隙位置。
(7)有限表面源扩散：扩散开始时，表面放入一定量的杂质源，而在以后的扩散过程中不再有杂质加入，此种扩散称为有限源扩散。
(8)恒定表面源扩散：在整个扩散过程中，杂质不断进入硅中，而表面杂质浓度始终保持不变。
(9)横向扩散：由于光刻胶无法承受高温过程，扩散的掩膜都是二氧化硅或氮化硅。
当原子扩散进入硅片，它们向各个方向运动：向硅的内部，横向和重新离开硅片。
假如杂质原子沿硅片表面方向迁移，就发生了横向扩散。
(10)保形覆盖：保形覆盖是指无论衬底表面有什么样的倾斜图形在所有图形的上面都能沉积有相同厚度的薄膜。
二、简述题1、简述两步扩散的含义与目的。
答：为了同时满足对表面浓度、杂质总量以及结深等的要求，实际生产中常采用两步扩散工艺：第一步称为预扩散或预淀积，在较低的温度下，采用恒定表面源扩散方式在硅片表面扩散一层杂质原子，其分布为余误差涵数，目的在于控制扩散杂质总量；第二步称为主扩散或再分布，将表面已沉积杂质的硅片在较高温度下扩散，以控制扩散深度和表面浓度，主扩散的同时也往往进行氧化。
氧化
传统的制造反应室的材料是高纯度石英。 石英由于它与生俱来的在高温时的稳定性和洁 净度，深受高纯玻璃的喜爱。它的缺点是易碎 性。 另一个缺点是在1200℃时，易剥落，易下 垂。剥落是一种退化，这会产生一些碎片掉到 晶面表面。下垂会阻止晶圆承载器很容易进出 炉管。
另一种材料是碳化硅。碳化硅结构非常硬， 并且经过多次加热和冷却后，不容易破碎。这 种冷热循环的不敏感性，还使得它在相当长的 周期内成为一个更好的金属离子阻挡层。在一 些有氧气的工艺中，内壁会生长一层薄的二氧 化硅。当用氢氟酸清洗后，不会对影响它寿命 的材料有破坏作用。
C2 HCl3 O2 Cl2 HCl CO H 2O HCl O2 Cl2 H 2O
氯在 SiO2 Si界面附近与硅发生反应，生成氯化 硅，然后再与氧生成二氧化硅，氯起催化作用。
氢氧化合法
在高温下，将高纯度氢气和氧气合成后， 通入石英管道内，使其合成水，水随之汽化， 与硅反应生成二氧化硅。其中H 2 : O2 2 :1。但实 际中，通入氧气过量一些，这样可以保证安全， 这种氧化近似于湿氧氧化。氧化膜的生长速率 与通入的氢气和氧气的流量有关。
热氧化的反应设备
水平管式反应炉 立式反应炉 掺氯氧化设备 氢氧合成氧化设备
水平管式反应炉
水平管式反应炉从20世纪60年代早期开始 应用在氧化、扩散、热处理，以及各种淀积工 艺中。直到如今一直被简单地作为扩散反应炉。
具有三加热区的水平单炉管的截面图
源区 消声器 中央区 装载区
氧化 炉管
热电偶紧靠着石英炉管，并把温度信号发 回比例控制器。控制器按比例把能量加到炉丝 上，炉丝靠热辐射和热传导加热。热辐射来源 于炉丝的能量蒸发和炉管的反射。传导则发生 在炉丝和炉管接触处。控制器非常复杂，可以 通过控制使得中央区的温度精度达到±0.5℃。 对于氧化工艺，晶圆被放在承载器中，臵于恒 温区，氧化气体进入石英炉管，在那里发生氧 化反应。
2011级微电子工艺学试卷(A卷)参考答案
同时，通过减小源漏区的结深，抑制短沟效应。
(√)10、CMOS中，阱可为单阱(single well)、双阱(twin well)或是倒退阱(retrograde well)。
单阱工艺有一些缺点，如要达到2～3μm的深度，需要超过1050ºC的高温及长达8h的扩散时间。
这种工艺中，表面掺杂浓度最高，掺杂浓度随着深度递减。
为了降低工艺温度和时间，可利用高能离子注入将离子直接注入到想要的深度而不需通过表面扩散。
深度由离子注入的能量来决定，因此可用不同的注入能量来设计不同深度的阱。
阱中的杂质浓度峰值位于硅衬底表面，因而被称为倒退阱。
(×)二、在给出的选项中选择一个正确的序号填在题后括号中。
(每小题2分，共20分)1、德州仪器公司的科学家被视为微电子时代的先行者之一。
他发明了第一块单片集成电路，为半导体器件的微型化和集成化奠定了基础，目前这个趋势仍然在继续。
因在发明集成电路方面所取得的成就，他于2000年获得诺贝尔物理奖。
(D)A. Gordon MooreB. Robert NoyceC. William ShockleyD. Clair Kilby2、热氧化制备SiO2层时，在氧化气氛中加入氯可以使SiO2的质量得到很大改善，并可以增大氧化速率。
氯的作用主要有以下方面：钝化可动离子，特别是钠离子；增加硅中少数载流子的寿命；减少中的缺陷，提高了抗击穿能力；降低界面态密度和固定电荷密度；。
(D)A. 减少界面陷阱电荷B. 减少氧化层固定电荷C. 减少热载流子效应D. 减少硅中的堆积层错3、传统的隔离工艺有一些缺点，使得其不适合于深亚微米(小于0.25μm)工艺。
硅的高温氧化与长氧化时间造成用于沟道阻断的注入离子(对n沟道MOSFET而言，通常为硼)侵入有源区域并导致阈值电压V T偏移。
因此，横向氧化会导致有源区域的面积减小。
此外，在亚微米隔离间隔中，场氧化层的厚度明显小于生长在宽间隔中的场氧化层。
二氧化硅处理方法的研究
二氧化硅处理方法的研究08 级化学工程与工艺黄星桥摘要：随着人们环保意识的不断增长，绿色消费已是当今世界上流社会的时尚。
化工生产中，易挥发的毒性有机溶剂渐渐被水所取代，各种无机颗粒填充聚合物乳液体系已得到较为广泛的应用，由于涂料产品总量之大，水性涂料首先成为环境标志的典型代表【1】。
此外，水性胶粘剂、水性油墨以及其它复合材料体系也不断得到研究与开发。
在包括填料、聚合物基料和溶剂这样的分散体系中，溶剂和基料竞争填料表面上的吸附位置。
为了最佳的或可接受的填料分散，基料如果不是优先吸附，至少应当相等地被吸附【2】。
油性体系中，无机填料表面的亲油改性，可保证填料在体系的分散稳定性，树脂与亲油表面的亲和吸附，使填料与基料间界面结合不成为难题；水溶性高分子体系与油性体系类似，无机填料的极性表面基本上不影响分散稳定性及界面问题。
而乳胶体系填料在溶剂’水j中的分散以及它与乳胶颗粒在成膜时的界面粘结成为一对矛盾。
为解决这一矛盾，使用带两亲性端基的分散剂是常用的手段，一种优良的代表性氨基醇是2一氨基一2一甲基一1一丙醇，商品名为AM一95【3】。
这种分散由于易受PH值、温度等条件的影响，贮存稳定性不好。
为此，Th. Batzilla and A. Tulken【4】在细Al片表面形成交联共聚物，不容易受各种条件影响，但在体系中这种物理吸附还是存在解吸附现象，影响分散及涂膜的性能。
因此，本实验主要研究通过化学接枝两亲性共聚物的方法，以期使填料（二氧化硅）在乳液体系（聚丙烯酸酯乳液）中，既能长期稳定分散，又能保证它与基料在成膜后有良好的界面结合, 除此之外还有物理改性（表面包覆改性，热处理改性）和化学改性（醇酯法表面改性，偶联剂法改性，改性及气相法表面改性）。
一、二氧化硅表面处理方法1.1 物理改性【5~7】物理改性是指两组分之间除范德华力、氢键力或静电吸附等分子之间的相互作用力外，不存在离子键或共价键作用的一种表面改性方法。
CVD法采用TEOS-O-,3-沉积二氧化硅膜
关键词 ＣＶＤ 二氧化硅 沉积 硅酸乙酯
I
Abstract
Abstract
SiO2 was deposited on the substrate utilizing tetraethoxysilane (TEOS)and O3 as precursors by chemical vapor deposition. For the atmospheric chemical vapor deposition the optimal experimental condition of coating is determined by the analysis of different temperature and different flow rate of TEOS and different O2/TEOS ratio. The uniformity was tested by aqueous HF etch rate. Optimization studies indicate that at temperature 400 , at higher Ozone/TEOS ratio at least bigger than 4 give the best combination of film growth rate uniformity.
-2-
第一章 序言
另外一个用途是在非线性晶体上的应用 由于非线性晶体的吸湿性 长期 放置在空气中吸潮容易风化 裂开 极大的影响了研究和使用 故力图提高其 防潮性能［１７－１８］
本文属国内首次采用硅酸乙酯与臭氧的常压化学气相沉积的方法在基片表 面上包覆了二氧化硅膜层 研究了包膜的实验条件对成膜质量的影响，并找到了 最佳的成膜条件 本论文源于河北省攻关课题（０２２１３５０６Ｄ） 河北省自然科学基 金资助项目 ５０２１２３ 论文的完成对改善材料的稳定性能，拓宽其应用领域有重 要的经济和现实意义
二氧化硅
二氧化硅薄膜的制备及应用摘要:二氧化硅薄膜具有良好的硬度、光学、介电性质及耐磨、抗蚀等特性,在光学、微电子等领域有着广泛的应用前景,是目前国际上广泛关注的功能材料。
论述了有关二氧化硅薄膜的制备方法,相应性质及其应用前景。
关键词：二氧化硅，薄膜，制备，应用，方法引言：二氧化硅具有硬度高、耐磨性好、绝热性好、光透过率高、抗侵蚀能力强以及良好的介电性质。
通过对各种制备方法、制备工艺的开发和不同组分配比对二氧化硅薄膜的影响研究,制备具有优良性能的透明二氧化硅薄膜的工作已经取得了很大进展。
薄膜在诸多领域得到了很好的应用,如用于电子器件和集成器件、光学薄膜器件等相关器件中。
利用纳米二氧化硅的多孔性质可应用于过滤薄膜、薄膜反应和相关的吸收剂以及分离技术、分子工程和生物工程等,从而在光催化、微电子和透明绝热等领域具有很好的发展前景。
本文将对二氧化硅薄膜的制备、性能及其应用研究进行了综述。
ABSTRACT:Silica films has good hardness, optical, dielectric properties and abrasion resistance, corrosion properties, such as in optics, microelectronics etc widely, and is currently world wide attention of functional materials. Discusses the relevant silica films preparation methods, properties and corresponding application prospectKeywords: silica, film, preparation, application, method1 二氧化硅（SiO2）薄膜的制备针对不同的用途和要求,很多SiO2薄膜的制备方法得到了发展与应用,主要有化学气相淀积，物理气相淀积，热氧化法，溶胶凝胶法和液相沉积法等。
第一章热氧化工艺解读
D-G干氧模型中给出一个值，来补偿初始阶段的过度生长。
湿氧工艺的氧化速率常数
干氧工艺的氧化速率常数
4、参数B和B/A的温度依赖关系 在各种氧化工艺条件下，参数B和B/A都可以确定下来， 并且是扩散系数、反应速率常数和气压等工艺参数的函数。 参数B和B/A可写成Arrhenius函数形式。
B和B/A
■ 参数B的激活能EA取决于氧化剂的扩散系数(D0)的激活能；
物线速率常数
B/A:线性速率常数
图4.2 氧化系数B的阿列尼乌斯图， 湿氧氧化参数取决于水汽浓度(进而 取决于气流量和高温分解条件)
图4.3 氧化系数B/A的阿列尼乌斯图
以干氧氧化为例
TCE：三氯乙烯
4、不同氧化方法的特点 (1) 干氧氧化：氧化速率慢，SiO2膜结构致密、干燥(与光 刻胶粘附性好)，掩蔽能力强。 (2) 湿氧氧化：氧化速率快，SiO2膜结构较疏松，表面易有缺 陷，与光刻胶粘附性不良。 (湿氧环境中O2和
H2O的比例是关键参数)
(3) 氢氧合成氧化：氧化机理与湿氧氧化类似，SiO2膜质量取 决于H2，O2纯度(一般H2纯度可达99.9999％，O2纯度
一、二氧化硅(Si02)的性质和用途
（一）SiO2的结构
密度：～2.27g／cm3 分子量：60.09 热氧化方法制备的二氧化硅是无定形结构 (硅的密度：～2.33g／cm3) (硅的原子量：28.09)
分子数密度：2.2 1022 ／cm3 (硅的原子数密度：5 1022 ／cm3) 4个O原子位于四面体的顶点， Si位于四面体中心。 桥位O原子与2个Si原子键合； 其它O原子只与1个Si键合
5、影响氧化速率的因素 (1) 温度对氧化速率的影响：
温度 B和B/A 氧化速率
集成电路制造工艺客观题复习含答案精选全文
可编辑修改精选全文完整版集成电路制造工艺客观题复习含答案化学汽相淀积的英文缩写是（）。
[单选题]A.VPEB.CVD(正确答案)C.PVDSERPVD是指（）。
[单选题]A.物理汽相淀积(正确答案)B.等离子体C.汽相外延D.二氧化硅LPCVD的气压控制在（）范围。
[单选题]A.10~100torrB.1~100torrC.0.01~1torr(正确答案)D.0.001~1torr低压化学汽相淀积的缩略语是（）。
[单选题]A.APCVDB.LPCVD(正确答案)C.PECVDD.LCVD常压化学汽相淀积的缩略语是（）。
[单选题]A.APCVD(正确答案)B.LPCVDC.PECVDD.LCVD等离子体增强化学汽相淀积的缩略语是（）。
[单选题]A.APCVDB.LPCVDC.PEPVD(正确答案)D.LCVD激光诱导化学汽相淀积的缩略语是（）。
[单选题]A.APCVDB.LPCVDC.PEPVDD.LCVD(正确答案)CVD的过程是（）。
[单选题]A.排出-反应-扩散B.转移-介吸-反应-扩散C.输送-扩散-吸附-反应-介吸-转移-排出(正确答案)D.反应-吸附-转移VPE是指（）。
[单选题]A.低压外延B.离子注入C.等离子体D.汽相外延(正确答案)物理汽相淀积的英文缩写是（）。
[单选题]A.VPEB.CVDC.PVD(正确答案)SERPVD是指（）。
[单选题]A.物理汽相淀积(正确答案)B.等离子体C.汽相外延D.二氧化硅Ti.Ta.Al.Cu.Pt对应的物质分别是（）。
[单选题]A.钛.钽.铜.铝.铂B.钛.钽.铝.铜.铂(正确答案)C.钛.钽.铝.铜.金D.钛.钽.铝.铜.银蒸镀的过程为（）。
[单选题]A.蒸发—气相质量输运—淀积成膜(正确答案)B.离化—气相质量输运—淀积成膜C.蒸发—离化—淀积成膜D.离化—挥发—淀积成膜薄膜对应的英文是（）。
[单选题]A.siliconB.polyC.substrateD.film(正确答案)蒸发和溅射对应的英文是（）。
采用热氧化方法制备的二氧化硅从结构上看是()的
（A）干氧氧化（B）湿氧氧化（C）水汽氧化（D）与氧化方法无关
判断题
结晶形态二氧化硅是由Si-O四面体在空间规则排列所构成的。( )
热氧化法制备二氧化硅
单选题
干氧氧化中,氧化炉内的气体压力应（A）一个大气压。
（A）稍高于（B）大大于（C）等于（D）没有要求
高温炉设备
判断题
热工艺的基本设备有卧式炉ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ立式炉和快速热处理设备。()
卧式和立式炉被认为是常规的热壁炉体。()
卧式和立式炉是冷壁炉体。()
快速热处理一般一次处理上百片硅片。()
快速热处理既有非常快的、局域化的加热时间,它只对硅片进行加热,而不对炉壁加热。()
判断题
抛物线阶段的氧化物生长速率一般要比线性阶段的慢得多。( )
热氧化生长二氧化硅,要生长一个单位厚度的二氧化硅,就需要消耗0.44个单位厚度的硅层。( )
判断题
晶向对氧化物的生长速度没有影响。()
硅氧化生长的线性阶段,(111)硅单晶的氧化速率比(100)稍快。()
等离子增强氧化可在低温下提高氧化速率,从而减少热预算。()
结晶形态和非结晶形态二氧化硅的基本差异在于（）。
（A）前者前者由Si-O四面体组成,而后者则不含Si-O四面体（B）前者的结构具有周期性,而后者则不具有任何周期性（C）前者的密度大,而后者的密度小（D）前者的氧都是桥联氧,而后者的氧不是桥联氧
二氧化硅薄膜的折射率是表征其（）学性质的重要参数。
（A）电（B）磁（C）光（D）热
退火对减小硅-二氧化硅系统中的界面态密度没有帮助。()
硅-二氧化硅系统中界面态密度与工艺条件有关,如干氧氧化的界面态密度高于湿氧氧化。()
集成电路制造工艺员(三级)真题及答案一
集成电路制造工艺员（三级）真题及答案一1、单选（江南博哥）物理气相沉积简称（）。
A.LVDB.PEDC.CVDD.PVD答案：D2、多选对于非晶靶，离子注入的射程分布取决于（）。
A.入射离子的能量B.入射离子的质量C.入射离子的原子序数D.靶原子的质量、原子序数、原子密度E.注入离子的总剂量答案：A,B,C,D,E3、单选电气测量仪表中，整流式对电流的种类与频率的适用范围是（）。
A.直流B.工频及较高频率的交流C.直流及工频交流D.直流及工频与较高频率的交流答案：B4、单选为了防止抽气设备对离子注入系统的油污染，可在靶室前增加一个（）或采用无油泵。
A.液氮冷阱B.净化阱C.抽气阱D.无气泵答案：A5、多选树脂使用过程中需保持一定温度，阳树脂和阴树脂分别不能高于（）度，使用温度不能过低，低于0度会使树脂冻裂。
A.80B.60C.40D.20E.10答案：A,C6、单选（）是以物理的方法来进行薄膜沉积的一种技术。
A.LPCVDB.PECVDD.PVD答案：D7、多选电气测量仪表若按照电流的种类来分，有（）。
A.低压仪表B.高压仪表C.直流仪表D.交流仪表E.交直流仪表答案：C,D,E8、单选在各种离子源常用的放电方式中，EOS是指有（）。
A.电子振荡放电B.离子自动放电C.低电压弧光放电D.双等离子电弧放电答案：A9、单选离子从进入靶起到停止点所通过的总路程称作（）。
A.离子距离B.靶厚C.射程D.注入深度答案：C10、单选局域网中使用中继器的作用是（）。
A.可以实现两个以上同类网络的联接B.可以实现异种网络的互连C.实现信号的收集、缓冲及格式的变换D.实现传递信号的放大和整形答案：D11、多选扩散工艺在现在集成电路工艺中仍然是是一项重要的集成电路工艺，现在主要被用来制作（）。
A.埋层B.外延C.PN结D.扩散电阻E.隔离区答案：A,C,D12、单选由于离子交换树脂反应，它既可以去除水中杂质离子，又可以将失效树脂进行处理，恢复交换能力，所以称为（）反应。
硅集成电路工艺基础复习题
硅集成电路工艺基础绪论：单项工艺的分类：1、图形转换：光刻、刻蚀2、掺杂：扩散、离子注入3、制膜：氧化、化学气相淀积、物理气相淀积第2章 氧化SiO 2的作用：1、在MOS 电路中作为MOS 器件的绝缘栅介质.作为器件的组成部分2、作为集成电路的隔离介质材料3、作为电容器的绝缘介质材料4、作为多层金属互连层之间的介质材料5、作为对器件和电路进行钝化的钝化层材料6、扩散时的掩蔽层.离子注入的(有时与光刻胶、Si 3N 4层一起使用)阻挡层 热氧化方法制备的SiO 2是无定形制备二氧化硅的方法：热分解淀积法、溅射法、真空蒸发法、阳极氧化法、化学气相淀积法、热氧化法；热氧化法制备的SiO 2具有很高的重复性和化学稳定性.其物理性质和化学性质不太受湿度和中等热处理温度的影响。
SiO 2的主要性质： 密度：表征致密程度 折射率：表征光学性质密度较大的SiO 2具有较大的折射率波长为5500A 左右时. SiO 2的折射率约为1.46电阻率：与制备方法及所含杂质数量等因素有关.高温干氧氧化制备的电阻率达1016Ω· cm 介电强度：单位厚度的绝缘材料所能承受的击穿电压大小与致密程度、均匀性、杂质含量有关一般为106~107V/cm （10－1~1V/nm ） 介电常数：表征电容性能dSC SiO 20εε=（SiO 2的相对介电常数为3.9） 腐蚀：化学性质非常稳定.只与氢氟酸发生反应OH SiF H HF SiO SiF H HF SiF OH SiF HF SiO 26226242422)(6(224+→+→++→+六氟硅酸）还可与强碱缓慢反应 薄膜应力为压应力晶体和无定形的区别：桥键氧和非桥键氧桥联氧：与两个相邻的Si-O 四面体中心的硅原子形成共价键的氧 非桥联氧：只与一个Si-O 四面体中心的硅原子形成共价键的氧非桥联氧越多.无定型的程度越大.无序程度越大.密度越小.折射率越小 无定形SiO 2的强度：桥键氧数目与非桥键氧数目之比的函数 结晶态和无定形态区分——非桥联氧是否存在 杂质分类：网络形成者和网络改变者网络形成者：可以替代SiO 2网络中硅的杂质.即能代替Si －O 四面体中心的硅、并能与氧形成网络的杂质网络改变者：存在于SiO 2网络间隙中的杂质 SiO 2作为掩蔽层对硼、磷有效.对钠离子无效B 、P 、As 等常用杂质的扩散系数小. SiO 2对这类杂质可以起掩蔽作用 Ga 、某些碱金属（Na ）的扩散系数大. SiO 2对这类杂质就起不到掩蔽作用 Si 热氧化生长SiO 2的计算：02xC x C SiO Si = 无定形SiO 2的分子密度：322/102.22cm C SiO ⨯=硅晶体的原子密度：322/100.5cm C Si ⨯=干氧、水汽和湿氧。
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采用热氧化方法制备的二氧化硅从结构上看是（）的。
（A）结晶形态（B）非结晶形态（C）可能是结晶形态的,也可能是非结晶形态的（D）以上都不对
多选题
下列物质中是结晶形态二氧化硅的有（）。
（A）硅土（B）石英（C）磷石英（D）玻璃（E）水晶
判断题
结晶形态二氧化硅是由Si-O四面体在空间规则排列所构成的。
( )
非结晶态二氧化硅的网络疏松,不均匀而且存在孔洞。
( )
结晶与非结晶形态二氧化硅的基本差异在于前者的结构具有周期性,而后者则不具有任何周期性。
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二氧化硅性质
单选题
采用热氧化方法制备的二氧化硅从结构上看是（）的。
（A）结晶形态（B）非结晶形态（C）可能是结晶形态的,也可能是非结晶形态的（D）以上都不对
结晶形态和非结晶形态二氧化硅的基本差异在于（）。
（A）前者前者由Si-O四面体组成,而后者则不含Si-O四面体（B）前者的结构具有周期性,而后者则不具有任何周期性（C）前者的密度大,而后者的密度小（D）前者的氧都是桥联氧,而后者的氧不是桥联氧
二氧化硅薄膜的折射率是表征其（）学性质的重要参数。
（A）电（B）磁（C）光（D）热
下列几种氧化方法相比,哪种方法制得的二氧化硅薄膜的电阻率会高些（）。
（A）干氧氧化（B）湿氧氧化（C）水汽氧化（D）与氧化方法无关
判断题
结晶形态二氧化硅是由Si-O四面体在空间规则排列所构成的。
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热氧化法制备二氧化硅
单选题
干氧氧化中,氧化炉内的气体压力应（A）一个大气压。
（A）稍高于（B）大大于（C）等于（D）没有要求
干氧氧化法有一些优点,但同时它的缺点有（）。
（A）生长出的二氧化硅中引入很多可动离子（B）氧化的速度慢（C）生长的二氧化硅缺陷多（D）生长的二氧化硅薄膜钝化效果差
多选题
干氧氧化法具备以下一系列的优点（）。
（A）生长的二氧化硅薄膜均匀性好（B）生长的二氧化硅干燥（C）生长的二氧化硅结构致密（D）生长的二氧化硅是很理想的钝化膜（E）生长的二氧化硅掩蔽能力强
判断题
水汽氧化法指的是在高温下,硅与高纯水产生的蒸气反应生成二氧化硅。
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湿氧氧化既有干氧氧化的优点,又有水汽氧化的优点,所以其氧化制备的二氧化硅薄膜的质量最好。
( )
湿氧氧化的氧化剂既含有氧,又含有水汽。
( )
二氧化硅生长的机制
单选题
当二氧化硅膜很薄时,膜厚与时间（）。
（A）t2成正比（B）t2成反比（C）t成正比（D）t成反比
判断题
抛物线阶段的氧化物生长速率一般要比线性阶段的慢得多。
( )
热氧化生长二氧化硅,要生长一个单位厚度的二氧化硅,就需要消耗0.44个单位厚度的硅层。
( )
判断题
晶向对氧化物的生长速度没有影响。
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硅氧化生长的线性阶段,(111)硅单晶的氧化速率比(100)稍快。
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等离子增强氧化可在低温下提高氧化速率,从而减少热预算。
( )
硅-二氧化硅系统的性质
单选题
硅-二氧化硅系统中含有的最主要而对器件稳定性影响最大的离子是（）。
（A）钠（B）钾（C）氢（D）硼
钠、钾等大离子在二氧化硅结构中是（）杂质。
（A）替位式（B）间隙式（C）施主（D）可能是替位式也可能是间隙式
多选题
二氧化硅层中的钠离子可能来源于（）。
（A）玻璃器皿（B）高温器材（C）人体沾污（D）化学试剂（E）去离子水
判断题
硅-二氧化硅系统中的固定表面电荷密度与氧化和退火条件,以及硅晶体的取向有显著的关系。
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硅-二氧化硅系统中的固定表面电荷密度受氧化层厚度和硅中的杂质类型及浓度影响不大。
( )
热氧化过程中存在问题的原因分析
判断题
为了消除氧化膜中的针孔,应保证硅片的表面质量,硅片表面应平整、光亮。
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氧化膜中的针孔会造成金属电极引线和氧化膜下面的区域短路,使器件性能变差或失效。
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退火对减小硅-二氧化硅系统中的界面态密度没有帮助。
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硅-二氧化硅系统中界面态密度与工艺条件有关,如干氧氧化的界面态密度高于湿氧氧化。
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多选题
解决氧化层中的钠离子沾污的方法有（）。
（A）加强工艺操作（B）加强人体和环境卫生（C）使用高纯化学试剂、高纯水和超净设备（D）采用HCl氧化工艺（E）硅片清洗后,要充分烘干,表面无水迹
高温炉设备
判断题
热工艺的基本设备有卧式炉、立式炉和快速热处理设备。
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卧式和立式炉被认为是常规的热壁炉体。
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卧式和立式炉是冷壁炉体。
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快速热处理一般一次处理上百片硅片。
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快速热处理既有非常快的、局域化的加热时间,它只对硅片进行加热,而不对炉壁加热。
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