Ana Termal Oksidasyon Türleri

Üst düzey yarı iletken cihaz imalatında SiO₂ filmleri tipik olarak substrat yüzey işlemine yönelik oksidasyon işlemleri yoluyla oluşturulur ve bunların yaygın uygulamaları arasında katkı bariyer katmanları, yüzey yalıtım katmanları, geçit oksit katmanları, alan oksitler ve kurban oksitler bulunur. Plaka imalatındaki temel işlemler olarak, oksidasyon atmosferine dayalı olarak termal oksidasyon, kuru oksidasyon, ıslak oksijen oksidasyonu ve buhar oksidasyonu olarak sınıflandırılır.

Kuru Oksidasyon

Kuru oksidasyon, reaksiyon odasına saf ve kuru oksijenin verilmesiyle gerçekleştirilir. Yüksek sıcaklıklarda, oksijen molekülleri levha yüzeyindeki silikon atomlarıyla reaksiyona girerek bir başlangıç ​​SiO₂ katmanı oluşturur ve oksijen molekülleri ile silikon yüzeyi arasındaki doğrudan teması engeller. Sonraki oksidasyon sürecinde, oksijen moleküllerinin daha ileri reaksiyon için Si/SiO₂ arayüzüne ulaşmak için mevcut SiO₂ katmanından yayılması gerekir. Bu nedenle Si/SiO₂ arayüzü sürekli olarak değişmektedir, bu da son oksit tabakası ile substrat arasında eksik SiOₓ ile sonuçlanmakta ve ayrıca arayüz durumlarının oluşmasına yol açmaktadır. Kuru oksidasyonla oluşturulan SiO₂ tabakası yoğun bir yapıya, üstün tekdüzeliğe ve mükemmel proses tekrarlanabilirliğine sahiptir. Polar olmayan fotorezistle sıkı bir şekilde bağlanırlar, fotorezistin soyulmasını önlerler ve mükemmel litografi çözünürlüğü sağlarlar, bu da onları fotorezistle temas eden oksit katmanları için en iyi seçim haline getirir.

Klor katkılı oksidasyon, kuru oksidasyonun bir çeşididir. İşlem sırasında kuru oksijene az miktarda klor gazı, hidrojen klorür, trikloretilen veya trikloroetan gibi klor içeren gazlı bileşikler eklenir. Klor oksit tabakasına karışır ve SiO₂/Si arayüzünün yakınında birikir. Hareketli iyonları (örneğin sodyum iyonları) yakalar ve devre dışı bırakır. Bu arada klor, arayüzde, arayüz yüklerini nötralize eden ve oksijen boşluklarını dolduran Cl-Si-O kompleksleri oluşturur. Bu, arayüz durumu yoğunluğunu azaltır ve SiO₂ filmi içindeki kusurları en aza indirir. Yüksek sıcaklıklarda klor, uzun süreli kullanılan oksidasyon fırınlarında biriken yabancı maddelerle reaksiyona girerek odadan dışarı atılan uçucu bileşikler oluşturur. Klor katkılı oksidasyon böylece silikondaki safsızlıkları azaltır, rekombinasyon merkezlerini azaltır ve azınlık taşıyıcı ömrünü uzatır.

Buhar Oksidasyonu

Buhar oksidasyonu, reaksiyon odasının içindeki su buharını kullanır. Su buharı, yüksek saflıkta deiyonize sudan veya hidrojen ve oksijen gazının yanma reaksiyonundan üretilir. Yüksek sıcaklıklarda su buharı, ilk SiO₂ katmanını oluşturmak için levha yüzeyindeki silikonla reaksiyona girer. Su molekülleri ilk önce yüzey SiO₂ ile reaksiyona girerek silanol grupları (Si-OH) oluşturur. Bu gruplar oksit tabakasından SiO₂/Si arayüzüne yayılır ve silikon atomlarıyla reaksiyona girmeye devam eder. Üretilen hidrojenin çoğu arayüzden kaçarken bir kısmı da oksijenle birleşerek hidroksil grupları (-OH) oluşturur.

Buhar oksidasyonu ile üretilen SiO₂ filmi, her oksijen atomunun yalnızca bir silikon atomuna bağlandığı, köprü kurmayan oksijen atomlarına sahip bir silanol yapısına sahiptir. Bu tür oksit filmler daha az yoğundur ve zayıf proses tekrarlanabilirliğine sahiptir. Hidroksil grupları nemi kolaylıkla emer ve filmi polar hale getirir, bu da polar olmayan fotorezist ile zayıf yapışmaya ve sıklıkla fotorezist kaldırmaya yol açar. Gevşek yapısından dolayı buhar oksidasyonu kuru oksidasyona göre çok daha hızlı ilerler.

Islak Oksijen Oksidasyonu

Islak oksijen oksidasyonu için oksijen gazı, reaksiyon odasına girmeden önce ısıtılmış yüksek saflıkta deiyonize sudan geçer, böylece oksijen belirli bir konsantrasyonda su buharı taşır. Su buharı içeriği sıcaklık ve gaz akış hızı ile belirlenir. Bu işlem kuru oksidasyon ve buhar oksidasyonunun özelliklerini birleştirir. Oksidasyon oranı kuru oksidasyondan daha yüksek, buhar oksidasyonundan daha düşüktür. Film kalitesi açısından, ıslak oksijen oksidasyonu kuru oksidasyondan daha düşük, ancak buhar oksidasyonundan daha üstündür.

Semicorex yüksek kalite sunuyorkuvars teknelerVekuvars tüplertermal oksidasyon işlemleri için. Herhangi bir sorunuz varsa veya ek ayrıntılara ihtiyacınız varsa, lütfen bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin.

İletişim telefonu numarası +86-13567891907

E-posta: sales@semicorex.com