问:sio2薄膜不具备的作用
- 答:二氧化硅膜的化学稳定性极高,不溶于水,除氢氟酸外,和别的酸不起作用。
利用这一性质作为掩蔽膜,光刻出IC 制造中的各种窗口。
2. 二氧化硅膜的掩蔽性质
B、P、As等杂质在SiO2的扩散系数远小于在Si中的扩散系数。Dsi > Dsio2
SiO2 膜要有足够的厚度。一定的杂质扩散时间、扩散温度下,有一最小厚度
3. 二氧化硅膜的绝缘性质
热击穿、电击穿、混合击穿:
a.最小击穿电场(非本征)--针孔、裂缝、杂质。
b.最大击穿电场(本征)--厚度、导热、界面态电荷等;氧化层越薄、氧化温度越高, 击穿电场越低。
介电常数3~~4(3.9)
4. Si--SiO2的界面特性及解决
(1)可动离子电荷:如Na+离子---Si表面负电荷(N型沟道)--清洗、掺氯氧化工艺--PSG-SiO2
(2)固定氧化物电荷----过剩的Si+
(3)界面陷阱电荷(快态界面)-分立、连续能级、电子状态
(4)氧化物陷阱电荷: Si -SiO2界面附近(109~1013/cm2)---300℃退火
(5)氧化层上的离子沾污 - 答:它可以容易地用对硅的影响可以忽略不计的化学物质蚀刻。而且,许多硅蚀刻剂不影响氧化物。这种可能性被广泛用于所有基于硅的微技术中。
如果氧化物用作硅加工的高温掩模,则必须预先在低温下使用基于抗蚀剂的微光刻工艺对其进行构图。
当必须在硅上进行室温工艺时,可以避免使用氧化物掩膜,因为抗蚀剂可以直接充当硅的掩膜。但是,有些化学物质可以轻松蚀刻抗蚀剂和硅。典型的例子是硅的各向异性蚀刻,通常在KOH(氢氧化钾)中进行。在这种情况下,稀释的KOH也是用于正性抗蚀剂的典型显影液。因此,蚀刻过程应以黄光进行,抗蚀剂对此不敏感。这是不切实际的。但是即使如此,由于对于硅的可接受的蚀刻速率需要浓缩的KOH,因此再次不能使用抗蚀剂,因为未经稀释的KOH会去除抗蚀剂,即使它没有被曝光。 - 答:sio2薄膜不具备的作用,在微电子技术以及在微结构、微光学和微化学传感器中,需要在由不同材料构成的大面积的薄膜层中构造功能完善的结构。
问:关于溶胶-凝胶法制备二氧化硅纳米薄膜的问题
- 答:溶胶凝胶法制备薄膜一般都有膜层结构疏松的缺点,一般来讲在比较成熟的工业生产中都采用pvd的物理气象沉积方法,二氧化硅薄膜在光学中用得很多,在其他电子行业都有用到,绝大多数都采用磁控溅镀或者电子束蒸发沉积的方法,所制备出的薄膜不仅致密,而且膜层结构容易控制,适合工业化连续性生产。现在高校的不少实验室都买了真空薄膜设备,用于各个薄膜的试验研究。如果你们学校有这样的设备,不妨去试试!
问:用磁控溅射法法制备二氧化硅薄膜,二氧化硅薄膜的硬度与通氧量有什么关系?
- 答:在辉光放电的气压范围内,通氧量越大,SiO2薄膜越接近化学计量比,薄膜硬度越高。再者,可以通过提高基片温度增加薄膜硬度。
- 答:SiO2氧含量高,硬度高。但是通入的氧气过多,就会打弧放电,反而镀不好了。