Yarımkeçiricilərin emalında oksidləşmə

Yarımkeçiricilərin istehsalında müxtəlif proseslərdə yüksək reaktiv kimyəvi maddələrin geniş spektri iştirak edir. Bu maddələrin qarşılıqlı təsiri, xüsusən də bir-biri ilə təmasda olduqda qısa qapanma kimi problemlərə səbəb ola bilər. Oksidləşmə prosesləri vafli üzərində müxtəlif kimyəvi maddələr arasında maneə rolunu oynayan oksid təbəqəsi kimi tanınan qoruyucu təbəqə yaratmaqla bu cür problemlərin qarşısının alınmasında mühüm rol oynayır.

Oksidləşmənin əsas məqsədlərindən biri vaflinin səthində silikon dioksid (SiO2) təbəqəsi yaratmaqdır. Tez-tez şüşə film kimi adlandırılan bu SiO2 təbəqəsi yüksək sabitliyə malikdir və digər kimyəvi maddələrin nüfuz etməsinə davamlıdır. O, həmçinin yarımkeçirici cihazın düzgün işləməsini təmin edərək, dövrələr arasında elektrik cərəyanının axmasının qarşısını alır. Məsələn, MOSFET-lərdə (metal-oksid-yarımkeçirici sahə effektli tranzistorlar) qapı və cərəyan kanalı qapı oksidi kimi tanınan nazik oksid təbəqəsi ilə təcrid olunur. Bu oksid təbəqəsi darvaza və kanal arasında birbaşa təmas olmadan cərəyan axınına nəzarət etmək üçün vacibdir.

yarımkeçirici proseslərin ardıcıllığı

Oksidləşmə proseslərinin növləri

Yaş oksidləşmə

Yaş oksidləşmə vaflinin yüksək temperaturlu buxarın (H2O) təsirinə məruz qalmasını nəzərdə tutur. Bu üsul sürətli oksidləşmə dərəcəsi ilə xarakterizə olunur və bu, nisbətən qısa müddətdə daha qalın oksid təbəqəsinin tələb olunduğu tətbiqlər üçün idealdır. Su molekullarının olması daha sürətli oksidləşməyə imkan verir, çünki H2O oksidləşmə proseslərində tez-tez istifadə olunan digər qazlara nisbətən daha kiçik molekulyar kütləyə malikdir.

Lakin, yaş oksidləşmə sürətli olsa da, onun məhdudiyyətləri var. Yaş oksidləşmə nəticəsində yaranan oksid təbəqəsi digər üsullarla müqayisədə daha az vahidliyə və sıxlığa malikdir. Bundan əlavə, proses hidrogen (H2) kimi əlavə məhsullar yaradır ki, bu da bəzən yarımkeçirici istehsal prosesində sonrakı addımlara mane ola bilər. Bu çatışmazlıqlara baxmayaraq, yaş oksidləşmə daha qalın oksid təbəqələrinin istehsalı üçün geniş istifadə olunan üsul olaraq qalır.

Quru oksidləşmə

Quru oksidləşmə oksid təbəqəsini yaratmaq üçün tez-tez azotla (N2) birləşən yüksək temperaturlu oksigendən (O2) istifadə edir. Bu prosesdə oksidləşmə sürəti H2O ilə müqayisədə O2-nin daha yüksək molekulyar kütləsi səbəbindən yaş oksidləşmə ilə müqayisədə daha yavaşdır. Bununla belə, quru oksidləşmə nəticəsində yaranan oksid təbəqəsi daha vahid və sıxdır, bu da onu daha nazik, lakin daha keyfiyyətli oksid təbəqəsinin tələb olunduğu tətbiqlər üçün ideal edir.

Quru oksidləşmənin əsas üstünlüyü, yarımkeçirici istehsalının digər mərhələlərinə daha az müdaxilə edən daha təmiz bir prosesi təmin edən hidrogen kimi əlavə məhsulların olmamasıdır. Bu üsul xüsusilə oksidin qalınlığına və keyfiyyətinə dəqiq nəzarət tələb edən cihazlarda, məsələn, MOSFET-lər üçün qapı oksidlərində istifadə olunan nazik oksid təbəqələri üçün uyğundur.

Sərbəst radikal oksidləşmə

Sərbəst radikal oksidləşmə metodu yüksək reaktiv kimyəvi mühit yaratmaq üçün yüksək temperaturlu oksigen (O2) və hidrogen (H2) molekullarından istifadə edir. Bu proses daha yavaş oksidləşmə sürətində işləyir, lakin yaranan oksid təbəqəsi müstəsna vahidliyə və sıxlığa malikdir. Prosesdə iştirak edən yüksək temperatur oksidləşməni asanlaşdıran sərbəst radikalların - yüksək reaktiv kimyəvi növlərin əmələ gəlməsinə səbəb olur.

Sərbəst radikal oksidləşmənin əsas üstünlüklərindən biri onun təkcə silisiumu deyil, həm də tez-tez yarımkeçirici cihazlarda əlavə qoruyucu təbəqə kimi istifadə olunan silikon nitridi (Si3N4) kimi digər materialları oksidləşdirmək qabiliyyətidir. Sərbəst radikal oksidləşmə, digər silisium vafliləri ilə müqayisədə daha sıx atom quruluşuna malik olan oksidləşdirici (100) silisium vaflilərində də yüksək effektivliyə malikdir.

Sərbəst radikal oksidləşmədə yüksək reaktivlik və idarə olunan oksidləşmə şərtlərinin birləşməsi həm vahidlik, həm də sıxlıq baxımından üstün olan oksid təbəqəsi ilə nəticələnir. Bu, onu yüksək etibarlı və davamlı oksid təbəqələri tələb edən tətbiqlər üçün əla seçim edir, xüsusən də qabaqcıl yarımkeçirici cihazlarda.

---

Semicorex yüksək keyfiyyət təklif edirSiC hissələridiffuziya prosesləri üçün. Hər hansı bir sualınız varsa və ya əlavə məlumatlara ehtiyacınız varsa, bizimlə əlaqə saxlamaqdan çəkinməyin.

Əlaqə telefonu +86-13567891907

E-poçt: sales@semicorex.com