氧化层制备在芯片制造中的重要作用

文章来源：半导体与物理

原文作者：jjfly686

本文简单介绍了氧化层制备在芯片制造中的重要作用。

在芯片制造中，氧化作为第一步（如PAD Oxide Growth）具有多重关键作用，以下是其核心原因：

1. 表面清洁与钝化

清洁后的表面保护 ：在氧化前的清洗步骤（如Piranha、HF、SC1/SC2）已去除了有机物、颗粒、金属污染物等，但硅表面仍可能残留活性原子或缺陷。氧化层能立即钝化硅表面，防止后续工艺中的污染或氧化不均匀。减少悬挂键（Dangling Bonds）：硅表面未结合的原子键可能引入界面态缺陷，氧化层通过形成稳定的Si-O键，降低表面缺陷密度。

2. 离子注入的掩蔽层

减少晶格损伤 ：离子注入时，高能离子会轰击硅晶格。氧化层作为缓冲，吸收部分能量，减少硅衬底的损伤。控制掺杂分布：某些掺杂剂（如硼、磷）在SiO₂中的扩散速率远低于硅中。薄氧化层可精确控制掺杂区域，防止注入离子过早扩散。后续去除损伤层：注入后通过蚀刻去除氧化层，可连带去除表面因离子轰击产生的非晶化硅层，恢复晶格完整性。

3. 热处理的兼容性

提高热稳定性 ：SiO₂在高温工艺（如退火、外延生长）中稳定，不会与硅发生副反应，适合作为后续高温步骤的临时保护层。