Introducere în trei tipuri de procese de oxidare

Procesul de oxidare se referă la procesul de furnizare a oxidanților (cum ar fi oxigenul, vaporii de apă) și energie termică pe siliciu.napolitane, provocând o reacție chimică între siliciu și oxidanți pentru a forma o peliculă protectoare de dioxid de siliciu (SiO₂).

Trei tipuri de procese de oxidare

1. Oxidare uscată:

În procesul de oxidare uscată, napolitanele sunt supuse unui mediu de temperatură înaltă îmbogățit cu O₂ pur pentru oxidare. Oxidarea uscată are loc lent, deoarece moleculele de oxigen sunt mai grele decât moleculele de apă. Cu toate acestea, este avantajos pentru producerea de straturi de oxid subțiri, de înaltă calitate, deoarece această viteză mai lentă permite un control mai precis asupra grosimii filmului. Acest proces poate produce o peliculă de SiO₂ omogenă, de înaltă densitate, fără a produce produse secundare nedorite precum hidrogenul. Este potrivit pentru producerea de straturi subțiri de oxid în dispozitive care necesită un control precis asupra grosimii și calității oxidului, cum ar fi oxizii de poartă MOSFET.

2. Oxidare umedă:

Oxidarea umedă operează prin expunerea plachetelor de siliciu la un vapor de apă la temperatură înaltă, care declanșează o reacție chimică între siliciu și vapori pentru a forma dioxid de siliciu (SiO₂). Acest proces produce straturi de oxid cu uniformitate și densitate scăzute și produce produse secundare nedorite, cum ar fi H2, care de obicei nu sunt utilizate în procesul de bază. Acest lucru se datorează faptului că rata de creștere a peliculei de oxid este mai rapidă, deoarece reactivitatea vaporilor de apă este mai mare decât cea a oxigenului pur. Prin urmare, oxidarea umedă nu este utilizată de obicei în procesele de bază ale producției de semiconductori.

3. Oxidarea radicală:  

În procesul de oxidare radicală, placă de siliciu este încălzită la o temperatură ridicată, moment în care atomii de oxigen și moleculele de hidrogen se combină pentru a forma gaze de radicali liberi foarte active. Aceste gaze reacţionează cu placheta de siliciu pentru a forma o peliculă de SiO₂.

Avantajul său remarcabil este reactivitatea ridicată: poate forma pelicule uniforme în zone greu accesibile (de exemplu, colțuri rotunjite) și pe materiale cu reactivitate scăzută (de exemplu, nitrură de siliciu). Acest lucru îl face bine potrivit pentru fabricarea de structuri complexe, cum ar fi semiconductori 3D, care necesită filme de oxid de înaltă calitate, foarte uniforme.