什么是氧化呢？
硅的氧化是超大规模集成电路中的一个重要工艺 。 SiO2的典型作用是:
1. 防止掺杂剂植入或扩散到硅中的掩膜
2. 表面钝化
3. 设备隔离
4. MOS结构中的组分(栅氧化物)
5. 多层金属化系统的电气隔离形成氧化层的方法有热氧化法、湿法阳极氧化、化学气相沉积和等离子体氧化 。
氧化物生长理论 :
描述硅在干氧或干氧中热氧化的化学反应 水蒸气是
Si(固体)+ O2(气体)?SiO2(固体)
Si (solid) + 2H2O (gas)?SiO2 (solid) + 2H2 (gas)
在氧化过程中 ， 氧或水分子扩散通过表面氧化物进入硅衬底 ， 并与Si-SiO2界面迁移到硅 。 硅的热氧化会产生由二氧化硅组成的随机三维网络四面体单元 。 由于体积膨胀 ， 外部的SiO2表面不会膨胀与原硅表面共面 。 一种氧化物的生长厚度d时 ， 消耗厚度为0.44d的硅层 。
实验符合
速率常数通常是根据实验结果得到的 。 列出了湿法和干法的实验速率常数分别氧化硅 。 Deal-Grove模式提供了极好的服务与实验数据一致 。 唯一的例外是SiO2膜小于在干燥的氧气中生长 。 在这个例子中 ， 根据模型观察了氧化速率 。 然而一个提议对Deal-Grove模型的修正 ， 假设虽然扩散通过氧化物仍然是由分子氧或水 ， 硅的氧化发生小浓度的氧原子在Si[1
SiO2界面附近解离的反应 ， 提供了一个很好的拟合实验数据 。
【硅的氧化反应】
