ओक्सीकरण प्रक्रिया

सबै प्रक्रियाहरूको सबैभन्दा आधारभूत चरण ओक्सीकरण प्रक्रिया हो। अक्सिडेशन प्रक्रिया भनेको सिलिकन वेफरलाई उच्च-तापमान ताप उपचारको लागि अक्सिजन वा पानीको भाप जस्ता अक्सिडेन्टहरूको वातावरणमा राख्नु हो (800 ~ 1200 ℃), र सिलिकन वेफरको सतहमा अक्साइड फिल्म बनाउन रासायनिक प्रतिक्रिया हुन्छ। (SiO2 फिल्म)।

SiO2 फिल्म यसको उच्च कठोरता, उच्च पिघलने बिन्दु, राम्रो रासायनिक स्थिरता, राम्रो इन्सुलेशन, सानो थर्मल विस्तार गुणांक, र प्रक्रिया सम्भाव्यताको कारण अर्धचालक निर्माण प्रक्रियाहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

सिलिकन अक्साइड को भूमिका:

1. उपकरण सुरक्षा र अलगाव, सतह passivation। SiO2 सँग कठोरता र राम्रो घनत्वको विशेषताहरू छन्, जसले सिलिकन वेफरलाई निर्माण प्रक्रियाको क्रममा खरोंच र क्षतिबाट जोगाउन सक्छ।

2. गेट अक्साइड डाइलेक्ट्रिक। SiO2 सँग उच्च डाइइलेक्ट्रिक शक्ति र उच्च प्रतिरोधात्मकता, राम्रो स्थिरता छ, र MOS प्रविधिको गेट अक्साइड संरचनाको लागि डाइलेक्ट्रिक सामग्रीको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ।

3. डोपिङ बाधा। SiO2 प्रसार, आयन प्रत्यारोपण, र नक्काशी प्रक्रियाहरूमा मास्क बाधा तहको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ।

4. प्याड अक्साइड तह। सिलिकन नाइट्राइड र सिलिकन बीचको तनाव कम गर्नुहोस्।

5. इंजेक्शन बफर तह। आयन प्रत्यारोपण क्षति र च्यानलिङ प्रभाव कम गर्नुहोस्।

6. इन्टरलेयर डाइलेक्ट्रिक। प्रवाहकीय धातु तहहरू बीच इन्सुलेशनको लागि प्रयोग गरिन्छ (CVD विधि द्वारा उत्पन्न)

थर्मल ऑक्सीकरण को वर्गीकरण र सिद्धान्त:

ओक्सीकरण प्रतिक्रिया मा प्रयोग गरिएको ग्यास अनुसार, थर्मल ओक्सीकरण सुक्खा ओक्सीकरण र भिजेको ओक्सीकरण मा विभाजित गर्न सकिन्छ।

सुख्खा अक्सिजन ओक्सीकरण: Si+O2-->SiO2

भिजेको अक्सिजन अक्सीकरण: Si+ H2O + O2-->SiO2 + H2

जल वाष्प अक्सीकरण (भिजेको अक्सिजन): Si + H2O --> SiO2 + H2

सुख्खा अक्सिडेशनले मात्र शुद्ध अक्सिजन (O2) प्रयोग गर्दछ, त्यसैले अक्साइड फिल्मको वृद्धि दर ढिलो हुन्छ। यो मुख्यतया पातलो फिल्महरू बनाउन प्रयोग गरिन्छ र राम्रो चालकता संग अक्साइड बनाउन सक्छ। भिजेको अक्सिडेशनले अक्सिजन (O2) र अत्यधिक घुलनशील पानी वाष्प (H2O) दुवै प्रयोग गर्दछ। त्यसकारण, अक्साइड फिल्म छिटो बढ्छ र बाक्लो फिल्म बनाउँछ। यद्यपि, सुख्खा अक्सीकरणको तुलनामा, भिजेको ओक्सीकरणले बनेको अक्साइड तहको घनत्व कम हुन्छ। सामान्यतया, एउटै तापक्रम र समयमा, भिजेको अक्सिडेशन द्वारा प्राप्त अक्साइड फिल्म ड्राई ओक्सीकरण द्वारा प्राप्त अक्साइड फिल्म भन्दा लगभग 5 देखि 10 गुणा मोटो हुन्छ।