1 电荷综述
1.1 可动离子电荷
1.1.1 可动离子电荷的性质
1.1.2 可动离子电荷的来源
1.1.3 可动离子电荷在二氧化硅中的分布
1.2 固定氧化物电荷
1.2.1 固定氧化物电荷的分布
1.2.2 固定氧化物电荷的来源
1.2.3 固定氧化物电荷的性质
1.3 界面陷阱电荷
1.3.1 界面陷阱电荷的分布
1.3.2 界面陷阱电荷的来源
1.3.3 界面陷阱电荷的性质
1.4 氧化物外表面电荷
1.4.1 氧化物外表面电荷的分布
1.4.2 氧化物外表面电荷的来源
1.4.3 氧化物外表面电荷的性质
1.5 氧化物陷阱电荷
1.5.1 氧化物陷阱电荷的分布
1.5.2 氧化物陷阱电荷的来源
1.5.3 氧化物陷阱电荷的密度
2 二氧化硅中的电荷对器件性能的影响
2.1 具有使硅表面向N型转化的趋势
2.2 对MOS管和MOSIC性能的影响
2.3 对双极晶体管和双极IC性能的影响
2.4 对二氧化硅本身性质的影响
3 预防措施
3.1 加强工艺卫生防止钠离子沾污
3.1.1 对操作人员严格要求
3.1.2 采用无钠工具和无钠工艺
3.2 采取工艺措施去除钠离子
3.2.1 氧化后将二氧化硅腐蚀掉一百埃到二百埃
3.2.2 采用磷硅玻璃层提取钠离子
3.2.3 采用掺氯氧化工艺
3.3 制造MOS器件或规模较大的集成电路时选用（100）面晶片
课程重点：本节详尽讨论了二氧化硅-硅系统中的电荷，详尽讨论了二氧化硅中的电荷对器件电性能的影响 ，以及如何采取措施消除二氧化硅中的电荷对器件电性能的影响。本节首先给出了二氧化硅中各种电荷的命名，对多种命名方法进行了归类讨论。进行了电荷综述，对二氧化硅中五种电荷进行了详尽的讨论；关于可动离子电荷，指出：可动离子电荷绝大多数为金属正离子电荷；由于多种原因最重要的可动离子电荷是钠离子；可动钠离子的来源是非常广泛的（器件制造中的设备沾污；所用气体、化学试剂、器皿、去离子水的 纯度；操作人员的沾污等）；而可动钠离子电荷在二氧化硅中的分布，是在二氧化硅-硅界面二氧化硅一侧。关于固定氧化物电荷，指出：固定氧化物电荷的分布，是在二氧化硅-硅界面二氧化硅一侧距界面一百埃到二百埃的范围内；固定氧化物电荷的来源是二氧化硅中过剩的硅离子（氧空位）； 固定氧化物电荷最重要的性质是其为固定正电荷性质。关于界面陷阱电荷，指出：界面陷阱电荷的分布，是在二氧化硅-硅界面上；界面陷阱电荷的来源，是二氧化硅与硅结构的交界处硅的剩余悬挂键；界面陷阱电荷最重要的性质是其为固定电荷，且常表现为正电荷。关于氧化物外表面电荷，指出：氧化物外表面电荷的分布，是在二氧化硅的外表面上；氧化物外表面电荷的来源，是加工过程中的各种杂质沾污 ；氧化物外表面电荷性质是，正离子沾污和负离子沾污具有同等几率，不加外电场时基本无影响。关于氧化物陷阱电荷，指出：氧化物陷阱电荷的分布，在无外电场时是在二氧化硅中随机分布的；氧化物陷阱电荷的来源，是由于高能电子、离子、电磁辐射或其它辐射扫过带有二氧化硅的硅表面时产生的；氧化物陷阱电荷的性质是，辐射电荷成对产生、其密度视其作用方式和作用能量大小而定。介绍了二氧化硅中的电荷对器件电性能的影响，指出：二氧化硅中的电荷的综合作用，具有使硅表面向N型转化的趋势；能对MOS管和MOSIC性能造成很大的影响；能对双极晶体管和双极IC性能造成很大的影响；能对二氧化硅本身性质造成影响，使其介电强度下降，导致二氧化硅较低压下击穿。介绍了防止二氧化硅中的电荷对器件电性能影响的措施，提出了加强工艺卫生防止钠离子沾污、采取工艺措施去除钠离子和制造MOS器件或规模较大的集成电路时选用（100）面晶片三大项措施。
课程难点：二氧化硅-硅系统中的电荷存在种类， 二氧化硅-硅系统中的电荷的命名。关于可动离子电荷的性质、来源及其在 二氧化硅中的分布。关于固定氧化物电荷的性质、来源及其在 二氧化硅中的分布。关于界面陷阱电荷的性质、来源及其在 二氧化硅中的分布。关于氧化物外表面电荷的性质、来源及其在 二氧化硅中的分布。关于氧化物陷阱电荷的性质、来源及其在 二氧化硅中的分布。二氧化硅-硅系统中的电荷存在，影响哪些器件制造和器件的性质，是如何造成影响的。如何采取和采取什么样的措施去除二氧化硅-硅系统中的电荷对器件制造和器件的性质造成的影响。
基本概念：
1 可动离子电荷-指二氧化硅中可动的电离正离子电荷。绝大多数为金属离子电荷和氢正离子。
2 固定氧化物电荷-指二氧化硅中过剩的硅离子或称为氧空位。为固定正电荷。
3 界面陷阱电荷-指二氧化硅中二氧化硅与硅结构的交界处硅的剩余悬挂键。表现为电荷性质，常表现为正电荷性质。
4 氧化物外表面电荷-是指加工过程中的各种杂质沾污电离后形成的电荷。正电荷和负电荷存在几率相同。
5 氧化物陷阱电荷-是由于高能电子、离子、电磁辐射或其它辐射扫过带有二氧化硅的硅表面时，在二氧化硅中产生的电荷。
基本要求：要求熟悉二氧化硅-硅系统中的电荷存在的种类， 知道二氧化硅-硅系统中的电荷的命名、以及不同命名的对应关系。清楚可动离子电荷的性质，知道可动离子电荷的构成，知道为什么可动离子电荷多指钠离子；知道可动钠离子电荷的来源，清楚可动钠离子的来源是非常广泛的，诸如器件制造中的设备沾污，所用气体、化学试剂、器皿、去离子水的 纯度不够造成的沾污，操作人员的操作过程沾污等；清楚的了解可动钠离子在二氧化硅中的分布，及其“可动”这一性质带来的不良影响。清楚关于固定氧化物电荷的性质；知道固定氧化物电荷的来源，了解固定氧化物电荷的形成机理；清楚的了解固定氧化物电荷在二氧化硅中的分布。清楚关于界面陷阱电荷的性质；清楚的了解界面陷阱电荷的来源，了解界面陷阱电荷的形成机理；清楚的知道界面陷阱电荷在二氧化硅中的分布。清楚关于氧化物外表面电荷的性质；清楚的了解氧化物外表面电荷的来源，知道氧化物外表面电荷的形成机理，了解氧化物外表面电荷对器件电性能造成影响的条件；知道氧化物外表面电荷在二氧化硅外表面上的分布。清楚关于氧化物陷阱电荷的性质；知道氧化物陷阱电荷的来源，了解氧化物陷阱电荷的形成机理；清楚氧化物陷阱电荷在二氧化硅中的分布，知道起密度与什么因素有关。知道二氧化硅-硅系统中的电荷存在形式，能够影响哪些器件制造和器件的性质，了解是如何造成影响的。能够知道如何采取措施和采取什么样的措施，以去除二氧化硅-硅系统中的电荷对器件制造和器件的性质造成的影响，知道防止钠离子沾污的各种措施、知道如何提取钠离子以防止沾污的各种措施、知道为什么制造MOS器件或规模较大的集成电路时应选用（100）面晶片。
