劃片機(jī)：晶圓加工第二篇—關(guān)于晶圓氧化過程，這些變量會(huì)影響它的厚度

氧化

氧化過程的作用是在晶圓表面形成保護(hù)膜。它可以保護(hù)晶圓不受化學(xué)雜質(zhì)影響、避免漏電流進(jìn)入電路、預(yù)防離子植入過程中的擴(kuò)散以及防止晶圓在刻蝕時(shí)滑脫。

氧化過程的第一步是去除雜質(zhì)和污染物，需要通過四步去除有機(jī)物、金屬等雜質(zhì)及蒸發(fā)殘留的水分。清潔完成后就可以將晶圓置于800至1200攝氏度的高溫環(huán)境下，通過氧氣或蒸氣在晶圓表面的流動(dòng)形成二氧化硅（即“氧化物”）層。氧氣擴(kuò)散通過氧化層與硅反應(yīng)形成不同厚度的氧化層，可以在氧化完成后測(cè)量它的厚度。

干法氧化和濕法氧化

根據(jù)氧化反應(yīng)中氧化劑的不同，熱氧化過程可分為干法氧化和濕法氧化，前者使用純氧產(chǎn)生二氧化硅層，速度慢但氧化層薄而致密，后者需同時(shí)使用氧氣和高溶解度的水蒸氣，其特點(diǎn)是生長(zhǎng)速度快但保護(hù)層相對(duì)較厚且密度較低。

除氧化劑以外，還有其他變量會(huì)影響到二氧化硅層的厚度。首先，晶圓結(jié)構(gòu)及其表面缺陷和內(nèi)部摻雜濃度都會(huì)影響氧化層的生成速率。此外，氧化設(shè)備產(chǎn)生的壓力和溫度越高，氧化層的生成就越快。在氧化過程，還需要根據(jù)單元中晶圓的位置而使用假片，以保護(hù)晶圓并減小氧化度的差異。