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目录 1

第一部份　半导体表面概论 1

一、半导体表面 1

1.1　理想的MIS系统 3

1.2　半导体表面的耗尽和反型 6

1.3　MIS电容 24

参考文献 34

二、硅-二氧化硅界面的电学性质 36

2.1　硅表面杂质浓度的再分布 36

2.2　MOS结构中金属功函数的作用 38

2.3 界面态 40

2.4　表面电荷 45

2.5　辐射的影响 52

参考文献 57

三、表面对器件特性的影响 61

3.1 反向漏电流和反向击穿电压 61

3.2　低频噪声系数NF 63

3.3　小电流增益hFE 65

3.4　击穿电压的蠕变 68

3.5　电流放大系数的蜕化 71

3.6　MOS场效应器件 73

参考文献 74

四、双层介质结构 75

4.1 硅-二氧化硅-磷硅玻璃（si-SiO2-PSG）结构 76

4.2　硅-二氧化硅-氮化硅（Si-SiO2-Si3N4）结构 77

4.3　硅-二氧化硅-三氧化二铝（Si-SiO2-Al2O3）结构 77

第二部份　二氧化硅（SiO2）膜 79

五、石英玻璃的性质 79

5.1 石英玻璃的结构 79

5.2　杂质在石英玻璃中的扩散 93

5.3　石英玻璃的电学性质 99

参考文献 105

6.1　硅的水汽氧化 108

六、二氧化硅膜的形成方法 108

6.2　硅的干氧氧化 116

6.3　硅的湿氧氧化 118

6.4　硅的加速氧化 121

6.5　阳极氧化法 123

6.6　溅射法 129

参考文献 143

七、二氧化硅膜的性质 149

7.1　密度和折射率 149

7.2　结构缺陷 151

7.3 电阻率，介电强度，介电常数 152

7.4　腐蚀速率 153

7.5　反型层现象 154

7.6　对反型层现象所提出的解释 170

7.7　HCl对热二氧化硅膜的钝化作用 184

参考文献 189

8.1 概述 195

八、化学气相淀积法制备二氧化硅膜 195

8.2　冷壁立式行星旋转反应器 200

8.3　开式水平喷嘴反应器 213

8.4 SiO2-PSG双层结构 228

参考文献 236

九、二氧化硅在硅集成器件中的应用 240

9.1　二氧化硅在制造p-n结中的应用 241

9.2　二氧化硅用于表面保护和表面钝化 249

9.3　二氧化硅用于器件结构 254

9.4　氧化技术 258

参考文献 263

第三部份氮化硅（Si3N4）膜 268

十、概述 268

参考文献 273

十一、氮化硅膜的制备方法 275

11.1　直接氮化法 277

11.2　蒸发法 278

11.3　辉光放电法 278

11.4　离子束法 281

11.5　溅射法 281

11.6　热分解法 282

11.7　氮化硅膜的生产与设备 295

11.8 用热分解法淀积Si3N4的工艺规程 298

参考文献 304

十二、氮化硅膜的性质 308

12.1　概述 308

12.2　结晶学 311

12.3　化学性质 313

12.4　腐蚀特性 314

12.5　光学性质 327

12.6　机械性质 331

12.7 物理性质 333

12.8 热性质 334

12.9 电学性质 335

参考文献 363

十三、Si3N4-SiO2混合结构 368

13.1 引言 368

13.2 混合氧氮化硅系统 368

13.3 Si3N4-SiO2双层结构 376

参考文献 381

十四、氮化硅的应用 383

14.1 掩蔽扩散 383

14.2　玻璃-金属密封 392

14.3　钝化 392

14.4　隔离 402

14.5　存储器件 403

14.6　电容器 431

14.7　抗辐射应用 439

14.8　各种器件和应用 449

参考文献 457

第四部份　氧化铝（Al2O3）膜 467

十五、概述 467

15.1 Al2O3膜的生长方法 468

15.2 硅上SiO2-Al2O3双层结构中的电荷 473

参考文献 478

十六、CVD法 480

16.1 三甲基铝氧化淀积法 480

16.2 异丙醇铝热解淀积法 486

16.3 三氯化铝高温水解淀积法 503

参考文献 508

十七、Al2O3 膜的射频溅射 511

17.1 溅射方法 511

17.2 膜的性质 513

参考文献 521

十八、阳极氧化 522

18.1 氮化硅与铝阳极氧化相结合的钝化方法 524

18.2 用等平面阳极氧化Al2O3膜保护集成电路表面 530

参考文献 536

第五部份 测量技术 537

十九、膜厚度测量技术 537

19.1 干涉法 537

19.2 椭圆对称法 547

19.3 比色法 551

19.4 装置 555

参考文献 557

二十、电容-电压（C-V）测量技术 559

20.1 测量原理 559

20.2 半导体特性的确定 566

20.3 界面性质的确定 583

20.4 绝缘膜特性的确定 589

20.5 MIS C-V特性曲线的自动显示装置 594

参考文献 604