In integrierten Schaltkreisen angewendetes SiO2
Obwohl Silizium ein Halbleitermaterial ist, ist SiO2 ein gutes Isoliermaterial und weist äußerst stabile chemische Eigenschaften auf. Diese hervorragenden Eigenschaften machen es zu einem sehr breiten Anwendungsbereich bei der IC-Herstellung. Man kann sagen, dass " Silizium " uns nicht nur in das Siliziumzeitalter führt, sondern auch die Hauptanwendungen von SiO2. SiO2 in der IC-Herstellung spiegelt sich in folgenden Aspekten wider:
1. Maskieren von Verunreinigungen
Siliciumdioxid wirkt als Maskierungsmittel für die Diffusion von Verunreinigungen. Bei der IC-Herstellung ist die Diffusion von Bor, Phosphor und Arsen in Siliciumdioxidfilmen viel langsamer als in Silicium. Daher am häufigsten
Das angewandte Verfahren zur Herstellung verschiedener Bereiche von Halbleiterbauelementen (wie die Source- und Drain-Bereiche von Transistoren) besteht darin, zuerst eine Schicht aus SiO 2 -Oxidfilm auf der Oberfläche des Siliziumwafers nach Fotolithografie und Entwicklung zu erzeugen und dann den Oxidfilm auf der Oberfläche zu ätzen des dotierten Gebiets, wodurch ein Dotierungsfenster gebildet wird,
und schließlich selektiv Verunreinigung durch das Fenster. Chi wird in den entsprechenden Bereich injiziert.
2. Gateoxid
Bei der Herstellung von integrierten MOS / CMOS-Schaltkreisen wird üblicherweise SiO2 als isolierendes Gate-Dielektrikum von MOS-Transistoren, dh als Gate-Oxid-Schicht, verwendet.
3. dielektrische Isolation
Die Isolationsverfahren bei der IC-Herstellung umfassen eine PN-Sperrschichtisolation und eine dielektrische Isolation, bei denen die dielektrische Isolation üblicherweise durch einen SiO & sub2; -Oxidfilm gewählt wird. Beispielsweise ist der Feldsauerstoff im CMOS-Prozess (der zum Isolieren von PMOS- und NMOS-Transistoren verwendet wird) ein SiO 2 -Film, der zum Isolieren der aktiven Bereiche von PMOS- und NMOS-Transistoren verwendet wird.
4. Isoliermedium
Siliziumdioxid ist ein guter Isolator, so dass es für mehrschichtige Metallverdrahtungsstrukturen als Isoliermedium zwischen der oberen und unteren Metallschicht verwendet wird und Kurzschlüsse zwischen Metallen verhindern kann.