Процес на оксидација

Најосновната фаза на сите процеси е процесот на оксидација. Процесот на оксидација е да се постави силиконската обланда во атмосфера на оксиданти како што се кислород или водена пареа за термичка обработка на висока температура (800~1200℃), а на површината на силиконската обланда се јавува хемиска реакција за да се формира оксиден филм. (SiO2 филм).

Филмот SiO2 е широко користен во процесите на производство на полупроводници поради неговата висока цврстина, висока точка на топење, добра хемиска стабилност, добра изолација, мал коефициент на термичка експанзија и изводливост на процесот.

Улогата на силициум оксид:

1. Заштита и изолација на уредот, површинска пасивација. SiO2 има карактеристики на цврстина и добра густина, што може да ја заштити силиконската обланда од гребнатини и оштетувања за време на процесот на производство.

2. Диелектрик од портата оксид. SiO2 има висока диелектрична цврстина и висока отпорност, добра стабилност и може да се користи како диелектричен материјал за структурата на портата оксид на MOS технологијата.

3. Допинг бариера. SiO2 може да се користи како бариерен слој за маска во процесите на дифузија, имплантација на јони и офорт.

4. Оксиден слој на влошка. Намалете го стресот помеѓу силициум нитрид и силициум.

5. Тампон слој за инјектирање. Намалете го оштетувањето на имплантација на јони и ефектот на канализирање.

6. Меѓуслоен диелектрик. Се користи за изолација помеѓу проводни метални слоеви (генерирани со CVD метод)

Класификација и принцип на топлинска оксидација:

Според гасот што се користи во реакцијата на оксидација, термичката оксидација може да се подели на сува оксидација и влажна оксидација.

Сува оксидација на кислород: Si+O2-->SiO2

Влажна оксидација на кислород: Si+ H2O + O2-->SiO2 + H2

Оксидација на водена пареа (влажен кислород): Si + H2O -->SiO2 + H2

Сувата оксидација користи само чист кислород (О2), така што стапката на раст на оксидниот филм е бавна. Главно се користи за формирање на тенки филмови и може да формира оксиди со добра спроводливост. Влажната оксидација користи и кислород (O2) и високо растворлива водена пареа (H2O). Затоа, оксидниот филм расте брзо и формира подебел филм. Меѓутоа, во споредба со сува оксидација, густината на оксидниот слој формиран со влажна оксидација е мала. Општо земено, на иста температура и време, оксидниот филм добиен со влажна оксидација е околу 5 до 10 пати подебел од оксидниот филм добиен со сува оксидација.