半導體工藝:氧化/擴散/退火
氧化/擴散/退火設備是半導體製造環節中的重要熱工藝設備。
氧化是將矽片放置於氧氣或水汽等氧化劑的氛圍中進行高溫熱處理,在矽片表面發生化學反應形成氧化膜的過程。
擴散是指在高溫條件下,利用熱擴散原理將雜質元素按工藝要求摻入矽襯底中,使其具有特定的濃度分布,從而改變矽材料的電學特性。
退火是指加熱離子注入後的矽片,修復離子注入帶來的晶格缺陷的過程。
用於氧化/擴散/退火的基本設備有三種:臥式爐、立式爐和快速升溫爐(RTP)。根據 2018 年 Gartner 的數據,氧化/擴散/退火設備佔晶圓製造(含先進封裝)設備的 3%左右。
氧化工藝
氧化是將矽片放置於氧氣或水汽等氧化劑的氛圍中進行高溫熱處理,在矽片表面發生化學反應形成氧化膜的過程。氧化膜的用途廣泛,主要有以下幾個方面:
(1)保護器件免受劃傷和沾汙;
(2)表面鈍化層;
(3)形成柵極氧化層或者作為存儲器單元結構中的介質材料;
(4)摻雜過程中的掩蔽層;
(5)金屬導電層之間的介質層等等。