電的旅程 ( 211 )

「第十五章：矽谷與晶片」

＜平面製程與晶片 ( 5 )＞……(續上)

        每一家公司都為此問題頭痛不已。其實在1954年，貝爾實驗室研究員佛勞許(Carl Frosch) 和他的團隊，在發展矽氣態擴散技術時已發現：為了保持矽表面在高溫時不受氣態侵蝕，在擴散時需混入水蒸氣，而在擴散加熱過程中，水蒸氣會把矽的表面氧化，產生一層像水晶一樣的二氧化矽薄膜，來保護矽的表面。在1956年，貝爾實驗室的研究員發表了矽與二氧化矽的基本性能，發現這層薄膜結構完美，高度絕緣。同時矽和二氧化矽的接面上很少瑕庇，沒有多少被困縛的電子層來影響矽的性能。

        貝爾實驗室這個重要的研究結果，在工業界沒有受到充分的留意。早期大家用擴散技術製造鍺電晶體時，產生的氧化鍺薄膜性能不穩定，又有導電性，所以在擴散步驟完成後，必須完全除去。但電晶體材料換成矽後，大家不加思索沿用當初用在鍺上的步驟，把最理想的二氧化矽也除去。其實這不但不必要，而且這層二氧化矽是對電晶體最有效的保護。這種錯誤在日常生活中經常會發生。有時各種基本因素已經改變了，但人們仍會不加思索的沿用習慣的舊辦法去做，錯失良機。……(待續)