Pagrindinės terminės oksidacijos rūšys

Aukštos klasės puslaidininkių įtaisų gamyboje SiO₂ plėvelės paprastai susidaro oksidacijos procesų metu, kad būtų galima apdoroti substrato paviršių, o jų įprastiniai pritaikymai apima barjerinius sluoksnius, paviršiaus izoliacinius sluoksnius, užtvarų oksido sluoksnius, lauko oksidus ir aukų oksidus. Kaip pagrindiniai plokštelių gamybos procesai, remiantis oksidacijos atmosfera, terminė oksidacija skirstoma į sausą oksidaciją, šlapią deguonies oksidaciją ir oksidaciją garais.

Sausas oksidavimas

Sausoji oksidacija atliekama įvedant gryną ir sausą deguonį į reakcijos kamerą. Esant aukštai temperatūrai, deguonies molekulės reaguoja su silicio atomais plokštelės paviršiuje ir sudaro pradinį SiO₂ sluoksnį, blokuojantį tiesioginį deguonies molekulių ir silicio paviršiaus kontaktą. Vėlesniame oksidacijos procese deguonies molekulės turi difunduoti per esamą SiO₂ sluoksnį, kad pasiektų Si/SiO₂ sąsają tolesnei reakcijai. Dėl šios priežasties Si / SiO₂ sąsaja nuolat keičiasi, todėl tarp galutinio oksido sluoksnio ir substrato susidaro nepilnas SiOₓ, o tai dar labiau lemia sąsajos būsenų susidarymą. Sausos oksidacijos būdu suformuotas SiO₂ sluoksnis turi tankią struktūrą, puikų vienodumą ir puikų proceso pakartojamumą. Jie tvirtai susilieja su nepoliariniu fotorezistu, apsaugo nuo fotorezisto lupimosi ir užtikrina puikią litografijos skiriamąją gebą, todėl yra geriausias pasirinkimas su fotorezistu besiliečiantiems oksido sluoksniams.

Oksidacija su chloru yra sausos oksidacijos variantas. Proceso metu į sausą deguonį įpilama nedidelis kiekis chloro turinčių dujinių junginių, tokių kaip chloro dujos, vandenilio chloridas, trichloretilenas arba trichloretanas. Chloras patenka į oksido sluoksnį ir kaupiasi šalia SiO₂/Si sąsajos. Jis sulaiko judrius jonus (pvz., natrio jonus) ir juos išjungia. Tuo tarpu chloras sąsajoje sudaro Cl-Si-O kompleksus, kurie neutralizuoja sąsajos krūvius ir užpildo laisvas deguonies vietas. Tai sumažina sąsajos būsenos tankį ir sumažina SiO₂ plėvelės defektus. Esant aukštai temperatūrai, chloras reaguoja su priemaišomis, susikaupusiomis ilgai naudotose oksidacijos krosnyse, sudarydamas lakius junginius, kurie išmetami iš kameros. Oksidacija su chloru sumažina priemaišas silicyje, sumažina rekombinacijos centrus ir pailgina mažumos nešiklio tarnavimo laiką.

Garų oksidacija

Garų oksidacijos metu reakcijos kameroje naudojami vandens garai. Vandens garai susidaro iš didelio grynumo dejonizuoto vandens arba vandenilio ir deguonies dujų degimo reakcijos. Aukštoje temperatūroje vandens garai reaguoja su siliciu ant plokštelės paviršiaus ir sudaro pradinį SiO₂ sluoksnį. Vandens molekulės pirmiausia reaguoja su paviršiumi SiO₂, sudarydamos silanolio grupes (Si-OH). Šios grupės difunduoja per oksido sluoksnį į SiO₂/Si sąsają ir toliau reaguoja su silicio atomais. Didžioji dalis susidariusio vandenilio išeina iš sąsajos, o dalis susijungia su deguonimi ir sudaro hidroksilo grupes (-OH).

SiO₂ plėvelė, pagaminta oksiduojant garais, turi silanolio struktūrą su nejungiančiais deguonies atomais, kur kiekvienas deguonies atomas jungiasi tik su vienu silicio atomu. Tokios oksido plėvelės yra mažiau tankios ir prastai pakartojamos. Hidroksilo grupės lengvai sugeria drėgmę ir paverčia plėvelę poliarine, todėl blogai sukimba su nepoliniu fotorezistu ir dažnai pakeliamas fotorezistas. Dėl laisvos struktūros garų oksidacija vyksta daug greičiau nei sausa oksidacija.

Šlapias deguonies oksidavimas

Šlapiam deguonies oksidavimui deguonies dujos praeina per pašildytą didelio grynumo dejonizuotą vandenį prieš patekdamos į reakcijos kamerą, kad deguonis perneštų tam tikrą vandens garų koncentraciją. Vandens garų kiekis nustatomas pagal temperatūrą ir dujų srautą. Šis procesas sujungia sausosios oksidacijos ir oksidacijos garais savybes. Jo oksidacijos greitis yra didesnis nei sausos oksidacijos, bet mažesnis nei oksidacijos garais. Kalbant apie plėvelės kokybę, drėgna deguonies oksidacija yra prastesnė už sausą oksidaciją, tačiau pranašesnė už oksidaciją garais.

Semicorex siūlo aukštos kokybėskvarcinės valtysirkvarciniai vamzdeliaiterminio oksidacijos procesams. Jei turite klausimų ar reikia papildomos informacijos, nedvejodami susisiekite su mumis.

Telefonas pasiteirauti # +86-13567891907

paštas: sales@semicorex.com