二氧化硅薄膜在半导体器件生产上的应用

干法氧化通常用来形成要求薄、界面能级和固定电荷密度低的薄膜。湿法氧化通常用来形成作为器件隔离用的比较厚的二氧化硅膜。干法氧化成膜速度慢于湿法。当SiO2膜较薄时，膜厚与时间成正比。SiO2膜变厚时，膜厚与时间的平方根成正比。因而，要形成较 厚的SiO2膜，需要较长的氧化时间。SiO2膜形成的速度取决于经扩散穿过SiO2膜到达硅表面的O2及OH基等氧化剂的数量的多少。湿法氧化时，因OH基在SiO2膜中的扩散系数比O2的大。氧化反应时，Si 表面向深层移动，距离为SiO2膜厚的0.44倍。因此，不同厚度的SiO2膜，去除后的Si表面的深度也不同。SiO2膜为透明，通过光干涉来估计膜的厚度。这种干涉色的周期约为200nm，如果预告知道是几次干涉，就能正确估计。热氧化的生长也会影响底下硅的掺杂。如果杂质比硅更可以溶于氧化物，那么在氧化的过程中，它会从硅中迁移到氧化物中。这样硅表面就变成杂质的耗尽区。硼更好溶于氧化物而不是硅，所以它会转移到氧化物中。这个效应有时叫做boron suckup。相反的，如果杂质更容易溶于硅而不是氧化物，那么氧化硅界面会把杂质推到硅里，在表面形成一个本地的更高的掺杂水平。磷（就像砷和锑）迁移到硅中，所以随着氧化的进行，他们会聚集到表面来。这个效应有时叫做phosphorus pileup或者phosphorus plow。在这两种情况中，前氧化掺杂水平是个常数，由于隔离,靠近表面的杂质浓度都是互不相关的。隔离机制的存在使设计集成器件的杂质水平更复杂。硅的掺杂也影响氧化物的生长速度。N＋扩散区通过叫做dopant-enhanced oxidation的过程能加速它附近的氧化物的生长。因为donor干扰了氧化物界面的原子键，引起了断层和其他的结构缺陷。这些缺陷加速了氧化和上面氧化物的生长。在长时间的热驱动和氧化之前，重掺杂的N+沉积发生的比较早时，这个效应更明显。N＋扩散区上的氧化层比周围地区上的氧化层厚。4.4 二氧化硅的性质及其在单晶硅太阳池中的应用4.4.1二氧化硅的主要物理性质二氧化硅（SiO2）是自然界中广泛存在着的物质。水晶石、石英砂就是天然的二氧化硅。在半导体器件生产中使用的石英管和石英器皿都是用二氧化硅材料制成的。

烧黄金的碗叫“熔金碗”，一般是石英坩埚。石英坩埚，具有高纯度、耐温性强、尺寸大精度高、保温性好、节约能源、质量稳定等优点，在黄金、K金、银铜、铂金、钯金、不锈钢和钛材料上都有广泛的应用。

注意事项：

1、石英坩埚可在1450度以下使用，分透明和不透明两种。世界半导体工业发达国家已用此坩埚取代了小的透明石英坩埚。他具有高纯度、耐温性强、尺寸大精度高、保温性好、节约能源、质量稳定等优点。

2、不能和HF接触，高温时，极易和苛性碱及碱金属的碳酸盐作用。

3、石英坩埚适于用K2S2O7，KHSO4作熔剂熔融样品和用Na2S207（先在212度烘干）作熔剂处理样品。

4、石英质脆，易破，使用时要注意。

5、除HF外，普通稀无机酸可用作清洗液。

6、石英坩埚主要化学成分是二氧化硅，除氢氟酸外不与其它酸作用，易与苛性碱及碱金属碳酸盐作用。

7、石英坩埚对热的稳定性很好，可直接放在火焰上加热。

8、石英坩埚和玻璃器皿一样，容易破碎，使用时要特别小心。

9、用石英坩埚可以用硫酸氢钾（钠），硫代硫酸钠（在212摄氏度烘干）等作为熔剂，熔融温度不许超过800摄氏度。

有啊，比如清洗半导体硅片。随着半导体材料技术的发展，对硅片的规格和质量也提出更高的要求，适合微细加工的大直径硅片在市场的需求比例将日益加大。半导体,芯片,集成电路,设计,版图,芯片,制造,工艺目前世界普遍采用先进的切、磨、抛和洁净封装工艺，使制片技术取得明显进展。最新尖端技术的导入，使SOI等高功能晶片的试制开发也进入批量生产阶段。对此，硅片生产厂家也增加了对300mm硅片的设备投资，针对设计规则的进一步微细化。利用超声波清洗技术，在清洗过程中超声波频率在合理的范围内往复扫动，带动清洗液形成细微回流，使工件污垢在被超声剥离的同时迅速带离工件表面，提高清洗效率。

超声波清洗方法及其放置方向

将被洗研磨硅片水平状放置在清洗槽底部上方栅栏状的石英棒框架上，在确保清洗槽内具有去离子水高度并不断流动的条件下，利用设在清洗槽底部的超声波振子进行清洗，超声波频率为40KHz，每5分钟将研磨硅片翻一个面，连续超洗至被超洗的研磨硅片表面没有黑色污染物冒出止。超声波清洗单晶硅片装置清洗槽的槽壁上设有进水口和出水口，槽底部下方设有超声波振子，清洗槽槽内设有一搁置单晶硅片的框架，框架底壁为栅栏状的石英棒形成的平面低于去离子水水平面，整个框架由支撑脚支撑在清洗槽内。

具体实施时，石英棒距离清洗槽的底壁为15厘米。清洗时，单晶硅片可以平置在石英棒上，将现有的竖超洗改成平超洗，消除了单晶硅片在竖超洗状态下，污染物会残留堆积在硅片表面，形成局部区域清洗不干净，以及承载硅片的软体花篮会吸附和阻挡掉超声波源的传递，从而造成硅片表面局部区域清洗不干净的现象，具有结构更简单、用水量大大减少的优点。

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