半导体制造流程（二）氧化物生长和去除

硅的氧化物中最重要的就是二氧化硅（SiO2），因其能抵御大部分溶剂（但易溶于氢氟酸溶液），可作为极好的电绝缘体，应用于电容和MOS管介电层。

3.1、氧化物生长和沉淀

硅在氧化气氛中加热可以加速获得氧化物，如果使用干燥的纯氧，得到的氧化物薄膜就称为干氧化物，薄膜越厚，氧化速率越慢。可以通过加压提高生长速率。

湿氧化物的形成方式与干氧化物相似，除了氧气外还需要在氧化炉中加入蒸汽起到加速氧化的作用，水蒸气通过氧化物薄膜，但是水分子分解产生的氢原子使得氧化物不纯净，从而质量不如干氧化物。湿氧化物通常在没有有源器件的地方生长厚氧化层。

氧化层也可以在非硅材料上生长，例如，氧化物常用于金属之间的绝缘层，必须使用某种形式的淀积氧化物，产生方法不同于先前提到的干氧化物和湿氧化物，淀积氧化物通过不同气态硅化物和气态氧化剂反应制得。例如，硅烷气体和二氧化氮反应生成氮气、水蒸气和二氧化硅。一般来说，淀积氧化物密度较低且具有大量缺点，并不适合做MOS管的栅介质，但是可以做多层导体层间的绝缘层。

3.2、氧化物去除

如图，第一步是在晶圆表面生长氧化层，然后用甩胶的方法将光刻胶涂在晶圆上，随后用烘箱烘除全部溶剂并使光刻胶变硬易于处理，在光刻曝光之后，向晶圆喷射溶剂溶解曝光的光刻胶区域露出消耗的氧化物对晶圆进行显影，已经光刻的光刻胶对于氧化物刻蚀起到遮挡作用，一旦完成功用，最终会将光刻胶剥除并留下光刻后的氧化层。

刻蚀氧化物有两种方法，湿法刻蚀使用可溶解氧化物但不会溶解光刻胶以及下层硅的液体（例如稀释过后的氢氟酸溶液），干法刻蚀才用等离子或化学气体（如三氯乙烯加惰性气体

）实现同样的功能。湿法刻蚀更简便，而干法刻蚀表现出更好的线宽控制能力，湿法刻蚀不可避免的会造成过刻蚀，如下图。