硅在氧/三氯乙烯气氛中的热氧化

本文给出了硅在氧/三氯乙烯(TCE)混和物(0～1％)中,在900、1000和1100℃下热氧化的研究结果。通过对只产生Cl_2作为反应化合物的O_2/CCl_4系统的测量,补充了在气相中产生Cl_2、H_2O和HCl的O_2/三氯乙烯系统的测量数据。在1100℃下,当Cl_2浓度相同时,TCE和CCl_4这二种添加物给出相同的氧化速率,在较低的温度下,O_2/TCE系统给出较大的氧化速率。我们试图用线性-抛物线氧化速率方程式,描述这种氧化速率。所得到的有效速率常数与添加物浓度的依赖关系是相当复杂的,从而指出这种反应过程的复杂特点。本文对解释这些数据的机理的某些方面进行了讨论。     

两步氯化氢薄栅氧化工艺

人们总是希望所制作的半导体器件质量高,可靠性好。为了实现这些目标,栅氧化层的击穿强度和阈值电压重复可控是基本的必要条件。人们发现,碱离子是造成表面电位不稳定的主要原因,因此,在制作高击穿电压的二氧化硅绝缘体时,去除这类可动离子显得特别重要,人们已经发现,在热氧化工艺中掺入百分之几的HCl气体时就能有效地吸除这类碱离子。进一步的研究工作是在初始氧化层生长以后,再在百分之几的HCl和O_2的混合气体中对二氧化硅进行高温处理。这种工艺称为两步HCl处理工艺。业已发现,采用两步HCl栅氧化工艺,面积为20,000平方密耳的电容器的薄氧化层的击穿电场比标准的一步栅氧化工艺提高了百分之五十六。大面积电容器上缺陷密度减小将会使超大规模集成电路的制造工艺得到显著改善。     

二氧化硅膜的减压淀积

我们在一个减压CVD反应器中,于700～750℃下用四乙氧基硅烷(TEOS)分解法,在硅衬底上淀积出了二氧化硅膜。淀积速率为200～300埃/分。在能装载100片的淀积区,淀积膜厚的均匀性优于1％。台阶覆盖性良好,缺陷密度很低,膜的应力是压应力而且很小。膜的折射率,红外质谱和密度与常压淀积的二氧化硅膜相同。系统中添加磷化物使淀积速率增加,膜厚的均匀性变坏。因此,这种反应并不能适用于淀积集成电路所用的掺磷二氧化硅膜;然而,对非掺杂的二氧化硅膜淀积工艺来说,这种反应似乎是一个很好的工艺过程。     

采用滴水氧化和三氯乙烯处理方法制备优质厚二氧化硅层

本文叙述了滴水氧化加三氯乙烯处理方法及测量结果。所制备的厚为4000埃的氧化层中氧化层净电荷密度接近或低于1×10~(10)个/cm~2,界面态密度在3×10~(10)个/cm~2.ev左右;可动电荷数低于2×10~(10)个/cm~2。采用本方法基本上抑制了氧化感生堆垜层错的形成。