基本内容

oxidation film；oxide film

金属钝化理论认为，钝化是由于表面生成覆盖性良好的致密的钝化膜。大多数钝化膜是由金属氧化物组成，故称氧化膜。如铁钝化膜为γ-Fe2O3，Fe3O4，铝钝化膜为无孔的γ-Al2O3等。氧化膜厚度一般为10-9～10-10m。一些还原性阴离子，如Cl-对氧化膜破坏作用较大。为了得到厚的致密的氧化膜，常采用化学或电化学处理。

在半导体器件的制造上，氧化膜具有极为重要的作用。其被利用为MOS晶体管的棚级氧化膜、PN接合部的保护膜、杂质扩散的光罩。制造氧化膜的代表例有：热氧化法及气相成长法（CVD法）。

热氧化法（thermal oxide method）

将硅晶圆的表面用高温氧气或水蒸气加以氧化生成。由于可形成细密的氧化膜，因此被用于MOS晶体管的棚级氧化层、钝化层（passivation film，or passivation layer）。用氧化形成的膜厚度可由温度、时间、或者水蒸气的流量加以控制。

气相成长法（CVD:Chemical Vapor Deposition，化学气相沉积）

这是在高温的反应炉内由硅烷气体（SiH4）、氧气等，利用化学反应将氧化硅沉积在晶圆表面的方法，这包括常压CVD法（1大气压）与低压CVD法等。主要用途在于形成配线层间的绝缘膜，保护芯片表面的钝化作用膜等。这种气体也可用在复晶硅棚级电极等的行程中。

形成原理

氧化膜形成的原理主要包括两个：

1、熔炼和铸造铝板过程中，熔体表面始终与空气接触，不断进行高温氧化反应形成氧化膜并浮在熔体表面。当搅拌和熔铸时，浮在熔体表面的氧化物被破碎并卷入熔体，最后进入成品铝板锭中。

2、铝合金、铝板、锭在熔铸时，除了使用原铝锭料，还加入一定数量的废料，包括碎屑、工艺废料等。因碎料成分复杂，尺寸小，质量差，存在大量氧化膜夹杂物，在熔炼过程中由于除油不干净，氧化物夹杂进入熔体，成为氧化膜的一个主要来源。

氧化膜形成的时间和和合金材料的不同，氧化膜颜色各不相同。在熔炼时形成的氧化膜是亮灰色，含镁高的合金，氧化膜是黑褐色。氧化膜浮在铝板材表面，加速了铝板的老化，影响了铝板材的寿命，因此，特规铝板出厂之前需在专业的氧化池进行氧化处理，来提高铝板的使用寿命和整体结构性能。1

参考资料