Главни типови на топлинска оксидација

Во изработката на полупроводнички уреди со висока класа, SiO2 филмовите обично се формираат преку процеси на оксидација за површинска обработка на подлогата, а нивните вообичаени апликации вклучуваат слоеви на преградна бариера, слоеви на површинска изолација, оксидни слоеви на портата, полиња оксиди и жртвени оксиди. Како основни процеси во производството на нафора, врз основа на атмосферата на оксидација, термичката оксидација се класифицира на сува оксидација, влажна оксидација на кислород и оксидација со пареа.

Сува оксидација

Сува оксидација се врши со внесување на чист и сув кислород во комората за реакција. На високи температури, молекулите на кислород реагираат со атоми на силициум на површината на обландата за да формираат почетен слој SiO2, блокирајќи го директниот контакт помеѓу молекулите на кислород и површината на силициумот. Во последователниот процес на оксидација, молекулите на кислород мора да дифундираат низ постоечкиот слој SiO2 за да стигнат до интерфејсот Si/SiO2 за понатамошна реакција. Поради оваа причина, интерфејсот Si/SiO2 постојано се менува, што резултира со нецелосен SiO2 помеѓу финалниот оксиден слој и подлогата, што дополнително доведува до формирање на состојби на интерфејс. Слојот SiO2 формиран со сува оксидација се одликува со густа структура, супериорна униформност и одлична повторливост на процесот. Тие цврсто се врзуваат со неполарен фоторезист, го спречуваат лупењето на фоторезистот и обезбедуваат одлична резолуција на литографијата, што ги прави најдобар избор за оксидни слоеви кои контактираат со фоторезист.

Оксидацијата допирана со хлор е варијанта на сува оксидација. Во текот на процесот, мала количина на гасовити соединенија што содржат хлор како што се гасот хлор, водород хлорид, трихлоретилен или трихлороетан се додаваат на сувиот кислород. Хлорот се вградува во оксидниот слој и се акумулира во близина на интерфејсот SiO2/Si. Ги заробува мобилните јони (на пр. јони на натриум) и ги деактивира. Во меѓувреме, хлорот формира комплекси Cl-Si-O на интерфејсот, кои ги неутрализираат полнењата на интерфејсот и ги пополнуваат празните места на кислород. Ова ја намалува густината на состојбата на интерфејсот и ги минимизира дефектите во филмот SiO2. На високи температури, хлорот реагира со нечистотии акумулирани во долгорочно користените печки за оксидација за да формира испарливи соединенија кои се исцрпуваат надвор од комората. На тој начин, оксидацијата допирана со хлор ги намалува нечистотиите во силициумот, ги намалува центрите за рекомбинација и го зголемува животниот век на малцинскиот носач.

Оксидација со пареа

Оксидацијата со пареа користи водена пареа во комората за реакција. Водената пареа се создава од дејонизирана вода со висока чистота или од реакција на согорување на водород и кислороден гас. На високи температури, водената пареа реагира со силициум на површината на обландата за да го формира почетниот слој SiO2. Молекулите на водата прво реагираат со површината SiO2 за да формираат силинолни групи (Si-OH). Овие групи се дифузираат низ оксидниот слој до интерфејсот SiO2/Si и продолжуваат да реагираат со атоми на силициум. Поголемиот дел од генерираниот водород бега од интерфејсот, додека дел се комбинира со кислород за да формира хидроксилни групи (-OH).

Филмот SiO2 произведен со оксидација на пареа има силинолна структура со атоми на кислород кои не се премостуваат, каде што секој атом на кислород се поврзува само со еден атом на силициум. Таквите оксидни филмови се помалку густи и имаат слаба повторливост на процесот. Хидроксилните групи лесно ја апсорбираат влагата и го прават филмот поларен, што доведува до слаба адхезија со неполарен фоторезист и често подигање на фоторезист. Поради својата лабава структура, оксидацијата со пареа се одвива многу побрзо од сувата оксидација.

Влажна оксидација на кислород

За влажна оксидација на кислород, кислородниот гас поминува низ загреана дејонизирана вода со висока чистота пред да влезе во комората за реакција, така што кислородот носи одредена концентрација на водена пареа. Содржината на водена пареа се одредува според температурата и брзината на проток на гас. Овој процес ги комбинира карактеристиките на сува оксидација и оксидација со пареа. Неговата стапка на оксидација е повисока од сувата оксидација, но пониска од оксидацијата со пареа. Во однос на квалитетот на филмот, влажната оксидација на кислород е инфериорна во однос на сувата оксидација, но супериорна во однос на оксидацијата со пареа.

Semicorex нуди висок квалитеткварцни чамциикварцни цевкиза процесите на термичка оксидација. 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