Oksidləşmə prosesi

Bütün proseslərin ən əsas mərhələsi oksidləşmə prosesidir. Oksidləşmə prosesi yüksək temperaturda istilik müalicəsi (800 ~ 1200 ℃) üçün silisium vaflisini oksigen və ya su buxarı kimi oksidləşdiricilərin atmosferinə yerləşdirməkdir və oksid filmi yaratmaq üçün silikon vaflinin səthində kimyəvi reaksiya baş verir. (SiO2 filmi).

SiO2 filmi yüksək sərtliyə, yüksək ərimə nöqtəsinə, yaxşı kimyəvi dayanıqlığa, yaxşı izolyasiyaya, kiçik istilik genişlənmə əmsalı və prosesin mümkünlüyünə görə yarımkeçirici istehsal proseslərində geniş istifadə olunur.

Silikon oksidin rolu:

1. Cihazın qorunması və izolyasiyası, səthin passivləşdirilməsi. SiO2 sərtlik və yaxşı sıxlıq xüsusiyyətlərinə malikdir, bu da silikon vaflini istehsal prosesi zamanı cızıqlardan və zədələrdən qoruya bilər.

2. Qapı oksidi dielektrik. SiO2 yüksək dielektrik gücü və yüksək müqavimətə malikdir, yaxşı sabitliyə malikdir və MOS texnologiyasının qapı oksidi quruluşu üçün dielektrik material kimi istifadə edilə bilər.

3. Dopinq maneəsi. SiO2 diffuziya, ion implantasiyası və aşındırma proseslərində maska ​​maneə qatı kimi istifadə edilə bilər.

4. Yastıq oksidi təbəqəsi. Silikon nitrit və silikon arasındakı gərginliyi azaldın.

5. Enjeksiyon tampon təbəqəsi. İon implantasiyası zərərini və kanal təsirini azaldır.

6. Interlayer dielektrik. Keçirici metal təbəqələr arasında izolyasiya üçün istifadə olunur (CVD üsulu ilə yaradılır)

Termik oksidləşmənin təsnifatı və prinsipi:

Oksidləşmə reaksiyasında istifadə olunan qaza görə termal oksidləşmə quru oksidləşmə və yaş oksidləşməyə bölünə bilər.

Quru oksigen oksidləşməsi: Si+O2-->SiO2

Yaş oksigen oksidləşməsi: Si+ H2O + O2-->SiO2 + H2

Su buxarının oksidləşməsi (yaş oksigen): Si + H2O -->SiO2 + H2

Quru oksidləşmə yalnız saf oksigendən (O2) istifadə edir, buna görə də oksid filminin böyümə sürəti yavaşdır. Əsasən nazik filmlər yaratmaq üçün istifadə olunur və yaxşı keçiriciliyə malik oksidlər yarada bilər. Yaş oksidləşmə həm oksigendən (O2) həm də yüksək həll olunan su buxarından (H2O) istifadə edir. Buna görə də, oksid filmi sürətlə böyüyür və daha qalın bir film meydana gətirir. Lakin quru oksidləşmə ilə müqayisədə yaş oksidləşmə nəticəsində əmələ gələn oksid təbəqəsinin sıxlığı azdır. Ümumiyyətlə, eyni temperaturda və vaxtda yaş oksidləşmə ilə əldə edilən oksid təbəqəsi quru oksidləşmə ilə əldə edilən oksid təbəqəsindən təxminən 5-10 dəfə qalındır.