Jenis Utama Pengoksidaan Terma

Dalam fabrikasi peranti semikonduktor mewah, filem SiO₂ biasanya terbentuk melalui proses pengoksidaan untuk rawatan permukaan substrat, dan aplikasi biasa mereka termasuk lapisan penghalang dopan, lapisan penebat permukaan, lapisan oksida pintu, oksida medan dan oksida korban. Sebagai proses teras dalam fabrikasi wafer, berdasarkan suasana pengoksidaan, pengoksidaan terma dikelaskan kepada pengoksidaan kering, pengoksidaan oksigen basah dan pengoksidaan wap.

Pengoksidaan Kering

Pengoksidaan kering dilakukan dengan memasukkan oksigen tulen dan kering ke dalam ruang tindak balas. Pada suhu tinggi, molekul oksigen bertindak balas dengan atom silikon pada permukaan wafer untuk membentuk lapisan SiO₂ awal, menghalang sentuhan langsung antara molekul oksigen dan permukaan silikon. Dalam proses pengoksidaan seterusnya, molekul oksigen mesti meresap melalui lapisan SiO₂ sedia ada untuk mencapai antara muka Si/SiO₂ untuk tindak balas selanjutnya. Atas sebab ini, antara muka Si/SiO₂ sentiasa berubah, yang mengakibatkan SiOₓ tidak lengkap antara lapisan oksida akhir dan substrat, seterusnya membawa kepada pembentukan keadaan antara muka. Lapisan SiO₂ yang dibentuk oleh pengoksidaan kering mempunyai struktur yang padat, keseragaman unggul dan kebolehulangan proses yang sangat baik. Ia terikat kukuh dengan fotoresist bukan kutub, menghalang pengelupasan fotoresist dan memastikan resolusi litografi yang hebat, menjadikannya pilihan terbaik untuk lapisan oksida yang menyentuh fotoresist.

Pengoksidaan berdop klorin ialah varian pengoksidaan kering. Semasa proses, sejumlah kecil sebatian gas yang mengandungi klorin seperti gas klorin, hidrogen klorida, trichlorethylene atau trichloroethane ditambah kepada oksigen kering. Klorin bergabung ke dalam lapisan oksida dan terkumpul berhampiran antara muka SiO₂/Si. Ia memerangkap ion mudah alih (cth. ion natrium) dan menyahaktifkannya. Sementara itu, klorin membentuk kompleks Cl-Si-O di antara muka, yang meneutralkan cas antara muka dan mengisi kekosongan oksigen. Ini mengurangkan ketumpatan keadaan antara muka dan meminimumkan kecacatan dalam filem SiO₂. Pada suhu tinggi, klorin bertindak balas dengan kekotoran yang terkumpul dalam relau pengoksidaan yang digunakan jangka panjang untuk membentuk sebatian meruap yang habis keluar dari ruang. Pengoksidaan didop klorin dengan itu mengurangkan kekotoran dalam silikon, merendahkan pusat penggabungan semula dan meningkatkan hayat pembawa minoriti.

Pengoksidaan Stim

Pengoksidaan wap menggunakan wap air di dalam ruang tindak balas. Wap air terhasil daripada air ternyahion ketulenan tinggi atau tindak balas pembakaran gas hidrogen dan oksigen. Pada suhu tinggi, wap air bertindak balas dengan silikon pada permukaan wafer untuk membentuk lapisan SiO₂ awal. Molekul air mula bertindak balas dengan permukaan SiO₂ untuk membentuk kumpulan silanol (Si-OH). Kumpulan ini meresap melalui lapisan oksida ke antara muka SiO₂/Si dan terus bertindak balas dengan atom silikon. Kebanyakan hidrogen yang dihasilkan terlepas daripada antara muka, manakala sebahagiannya bergabung dengan oksigen untuk membentuk kumpulan hidroksil (-OH).

Filem SiO₂ yang dihasilkan oleh pengoksidaan wap mempunyai struktur silanol dengan atom oksigen yang tidak menjembatani, di mana setiap atom oksigen terikat kepada hanya satu atom silikon. Filem oksida tersebut kurang tumpat dan mempunyai kebolehulangan proses yang lemah. Kumpulan hidroksil mudah menyerap lembapan dan menjadikan filem kutub, membawa kepada lekatan yang lemah dengan fotoresist bukan kutub dan pengangkatan fotoresist yang kerap. Oleh kerana strukturnya yang longgar, pengoksidaan stim berjalan lebih cepat daripada pengoksidaan kering.

Pengoksidaan Oksigen Basah

Untuk pengoksidaan oksigen basah, gas oksigen melalui air penyahionan ketulenan tinggi yang dipanaskan sebelum memasuki ruang tindak balas, supaya oksigen membawa kepekatan wap air tertentu. Kandungan wap air ditentukan oleh suhu dan kadar aliran gas. Proses ini menggabungkan ciri-ciri pengoksidaan kering dan pengoksidaan wap. Kadar pengoksidaannya lebih tinggi daripada pengoksidaan kering tetapi lebih rendah daripada pengoksidaan wap. Dari segi kualiti filem, pengoksidaan oksigen basah adalah lebih rendah daripada pengoksidaan kering tetapi lebih baik daripada pengoksidaan wap.

Semicorex menawarkan kualiti tinggibot kuarzadantiub kuarzauntuk proses pengoksidaan terma. Jika anda mempunyai sebarang pertanyaan atau memerlukan butiran tambahan, sila jangan teragak-agak untuk menghubungi kami.

Hubungi # telefon +86-13567891907

E-mel: sales@semicorex.com