氧化與摻雜是最基本的微電子平面工藝之一。KA3361CD通常氧化是指熱氧化單項(xiàng)工藝,是在高溫、氧(或水汽)氣氛條件下,襯底硅被氧化生長(zhǎng)出所需厚度二氧化硅薄膜的工藝。摻雜是指在襯底選擇區(qū)域摻人定量雜質(zhì),其包括擴(kuò)散摻雜和離子注人摻雜兩項(xiàng)工藝。擴(kuò)散是在高溫有特定雜質(zhì)氣氛條件下,雜質(zhì)以擴(kuò)散方式進(jìn)人襯底的摻雜工藝;而離子注人是將離子化的雜質(zhì)用電場(chǎng)加速射人襯底,并通過(guò)高溫退火使之有電活性的摻雜工藝。兩者都可通過(guò)氧化和光刻等工藝在襯底表面先制備氧化層掩膜(或其他掩膜),再進(jìn)行摻雜,從而實(shí)現(xiàn)在硅襯底選擇區(qū)域(掩膜窗口)的摻雜。

   熱氧化工藝制各二氧化硅薄膜需要消耗襯底硅,工藝溫度高,通常在900~1200℃之間,是一種本征生長(zhǎng)氧化層方法。在集成電路工藝中二氧化硅是最重要的介質(zhì)薄膜,而制備二氧化硅薄膜的方法有多種,除了熱氧化方法之外,還有化學(xué)氣相淀積、物理氣相淀積等方法,熱氧化制備的氧化層致密,與硅之間的相容性好,在氧化層/硅界面硅晶格完好,這也是硅能成為最主要集成電路芯片襯底的原囚之一。在MOS分離器件或電路中的柵氧化層都是采用熱氧化工藝中薄膜質(zhì)量最好的干氧方法制備的,而摻雜掩膜用的氧化層通常也是采用熱氧化I藝來(lái)制備的。

   擴(kuò)散工藝是準(zhǔn)熱力學(xué)平衡過(guò)程,高溫下雜質(zhì)溶人硅中,因存在濃度梯度雜質(zhì)向內(nèi)部擴(kuò)散,因此,擴(kuò)散摻雜受平衡濃度――固溶度的限制。高溫下雜質(zhì)在硅中的固溶度高,擴(kuò)散速率快,故I藝溫度通常在900~1200℃之間。擴(kuò)散工藝對(duì)雜質(zhì)濃度和分布的控制能力較低,目前多用于制造大功率分立器件的深結(jié)摻雜,或者中、低集成度雙極型電路的埋層摻雜和隔離摻雜。