Оксидација во полупроводничка обработка

Во производството на полупроводници, широк спектар на високо реактивни хемикалии се вклучени во различни процеси. Интеракцијата на овие супстанции може да доведе до проблеми како што се кратки споеви, особено кога тие доаѓаат во контакт еден со друг. Процесите на оксидација играат клучна улога во спречувањето на ваквите проблеми со создавање на заштитен слој на нафората, познат како оксиден слој, кој делува како бариера помеѓу различни хемикалии.

Една од основните цели на оксидацијата е да се формира слој од силициум диоксид (SiO2) на површината на нафората. Овој слој SiO2, кој често се нарекува стаклен филм, е високо стабилен и отпорен на пенетрација од други хемикалии. Исто така, го спречува протокот на електрична струја помеѓу кола, осигурувајќи дека полупроводничкиот уред функционира правилно. На пример, во MOSFET (метал-оксид-полупроводнички транзистори со ефект на поле), портата и струјниот канал се изолирани со тенок оксиден слој познат како портен оксид. Овој оксиден слој е од суштинско значење за контролирање на протокот на струја без директен контакт помеѓу портата и каналот.

полупроводничка процесна секвенца

Видови процеси на оксидација

Влажна оксидација

Влажната оксидација вклучува изложување на нафората на пареа со висока температура (H2O). Овој метод се карактеризира со неговата брза стапка на оксидација, што го прави идеален за апликации каде што е потребен подебел оксиден слој за релативно кратко време. Присуството на молекули на вода овозможува побрза оксидација бидејќи H2O има помала молекуларна маса од другите гасови кои вообичаено се користат во процесите на оксидација.

Меѓутоа, иако влажната оксидација е брза, таа има свои ограничувања. Оксидниот слој произведен со влажна оксидација има тенденција да има помала униформност и густина во споредба со другите методи. Дополнително, процесот генерира нуспроизводи како што е водородот (H2), кој понекогаш може да се меша со следните чекори во процесот на производство на полупроводници. И покрај овие недостатоци, влажната оксидација останува широко користен метод за производство на подебели оксидни слоеви.

Сува оксидација

Сувата оксидација користи високотемпературен кислород (О2), често комбиниран со азот (N2), за да се формира оксидниот слој. Стапката на оксидација во овој процес е побавна во споредба со влажната оксидација поради поголемата молекуларна маса на О2 во споредба со H2O. Сепак, оксидниот слој формиран со сува оксидација е порамномерен и погуст, што го прави идеален за апликации каде што е потребен потенок, но поквалитетен оксиден слој.

Клучна предност на сувата оксидација е отсуството на нуспроизводи како водородот, со што се обезбедува почист процес кој е со помала веројатност да се меша со другите фази на производство на полупроводници. Овој метод е особено погоден за тенки оксидни слоеви кои се користат во уреди за кои е потребна прецизна контрола врз дебелината и квалитетот на оксидот, како на пример во оксидите на портата за MOSFET.

Оксидација на слободни радикали

Методот на оксидација на слободните радикали користи молекули на кислород (O2) и водород (H2) на висока температура за да се создаде високо реактивна хемиска средина. Овој процес работи со побавна стапка на оксидација, но добиениот оксиден слој има исклучителна униформност и густина. Високата температура вклучена во процесот доведува до формирање на слободни радикали - високо реактивни хемиски видови - кои ја олеснуваат оксидацијата.

Една од главните придобивки од оксидацијата на слободните радикали е неговата способност да оксидира не само силициум, туку и други материјали како што е силициум нитрид (Si3N4), кој често се користи како дополнителен заштитен слој во полупроводнички уреди. Оксидацијата на слободните радикали е исто така многу ефикасна во оксидирачките (100) силиконски наполитанки, кои имаат погуст атомски распоред во споредба со другите видови силиконски наполитанки.

Комбинацијата на висока реактивност и контролирани услови на оксидација при оксидација на слободните радикали резултира со оксиден слој кој е супериорен и во однос на униформноста и густината. Ова го прави одличен избор за апликации кои бараат високо сигурни и издржливи оксидни слоеви, особено кај напредните полупроводнички уреди.

---

Semicorex нуди висок квалитетSiC деловиза процесите на дифузија. Ако имате какви било прашања или ви требаат дополнителни детали, не двоумете се да стапите во контакт со нас.

Контакт телефон +86-13567891907

Е-пошта: sales@semicorex.com