二氧化硅薄膜的結(jié)構(gòu)缺陷主要是氧化層錯。因為熱氧化是平面△藝中的一種基本工藝,而且無位錯硅單晶中的微缺陷經(jīng)過氧化后也將轉(zhuǎn)化為層錯, S9S08AW16AE0CLC所以氧化層錯的問題是工藝中的一個很重要的問題。在常壓下氧化,硅在⒏/Si()2界面氧化一般是不完全的,有約千分之一的硅原子沒有被氧化。

    這些未氧化硅由于界面推進而掙脫晶格,成為自由原子,并以比雜質(zhì)高106倍的極高遷移率迅速進入硅體內(nèi)的填隙位置,造成晶格自問隙原子過飽和。這種在熱氧化過程中由于過飽和自間隙原子所導(dǎo)致的堆垛層錯,稱為氧化誘生層錯(CⅪ托ooll Iladuced⒏捉klng Faults,C)SF或0ISF)。圖⒋31所示是腐蝕后顯示在硅片表面的氧化誘生層錯的照片。

    oSF缺陷在⒛世紀60年代初被發(fā)現(xiàn),是一種在硅片氧化時產(chǎn)生的面缺陷,而且這種過飽和自間隙也會同時引起氧化增強擴散(OEI)),即擴散系數(shù)比無氧化條件下增大。層錯位于界面,成為重金屬的吸雜中`b,會影響器件的電學(xué)性質(zhì),增加表面少子復(fù)合;體內(nèi)位錯還會形成“雜質(zhì)穿通管道”,在體內(nèi)形成散射中心、有效復(fù)合中心,降低載流子遷移率和少子壽命,由此影響MOS器件的跨導(dǎo)和速度,使雙極型器件反向電流、低頻噪聲增加,小電流放大倍數(shù)下降,引起層錯周圍禁帶能量波動。因此,C)SF成為衡量硅片質(zhì)量的重要指標。超大規(guī)模集成電路用硅材料對OSF控制很嚴格,對于直徑200mm、特征線寬0.25um的硅片的要求為OSF≤⒛個/cm2。