钝化(passivation)

在半导体工艺中,钝化是指在硅片或半导体器件芯片的表面淀积或生长特定的介质膜,以防止表面受环境沾污和以后的操作对硅片表面可能造成的损伤。半导体表面层的性质对于环境或与半导体表面接触的介质的性质是很敏感的。表面沾污离子、界面态电荷、介质层内的可动电荷和固定电荷都会影响半导体的表面电势,从而引起表面层中载流子的积累,耗尽,或者使表面层反型,并引起金属-绝缘体-半导体(MIS)结构电容-电压特性和半导体器件特性的变化。为了保证半导体器件工作的稳定性和可靠性,必须在半导体器件芯片表面覆盖某些经过选择的介质膜,使表面钝化。较早采用的钝化膜是热生长的二氧化硅,但是二氧化硅膜不能阻挡钠等碱金属离子的扩散。现在生产上更常用的是二氧化硅-磷硅玻璃复合膜、二氧化硅-氮化硅复合膜、二氧化硅-三氧化二铝复合膜或聚酰亚胺膜。上述与硅片直接接触的钝化膜通常称为一次钝化膜,为了改善钝化效果,有时芯片封装前还要再涂敷一次钝化膜,称为二次钝化膜。聚酰亚胺也可用于二次钝化。

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