الأكسدة الحرارية للسيليكون البلوري الأحادي

يُطلق على تكوين ثاني أكسيد السيليكون على سطح السيليكون اسم الأكسدة، وأدى إنشاء ثاني أكسيد السيليكون المستقر والملتصق بقوة إلى ولادة تكنولوجيا مستو الدوائر المتكاملة للسيليكون. على الرغم من وجود طرق عديدة لنمو ثاني أكسيد السيليكون مباشرة على سطح السيليكون، إلا أنه يتم ذلك عادةً عن طريق الأكسدة الحرارية، وهي تعريض السيليكون لبيئة مؤكسدة ذات درجة حرارة عالية (أكسجين، ماء). يمكن لطرق الأكسدة الحرارية التحكم في سماكة الفيلم وخصائص واجهة ثاني أكسيد السيليكون/السيليكون أثناء تحضير أفلام ثاني أكسيد السيليكون. التقنيات الأخرى لتنمية ثاني أكسيد السيليكون هي أنودة البلازما والأنودة الرطبة، ولكن لم يتم استخدام أي من هذه التقنيات على نطاق واسع في عمليات VLSI.

يُظهر السيليكون ميلًا لتكوين ثاني أكسيد السيليكون المستقر. إذا تعرض السيليكون المشقوق حديثًا لبيئة مؤكسدة (مثل الأكسجين والماء)، فسوف يشكل طبقة أكسيد رقيقة جدًا (<20 أنجستروم) حتى في درجة حرارة الغرفة. عندما يتعرض السيليكون لبيئة مؤكسدة عند درجة حرارة عالية، سيتم إنشاء طبقة أكسيد أكثر سمكًا بمعدل أسرع. إن الآلية الأساسية لتكوين ثاني أكسيد السيليكون من السيليكون مفهومة جيدًا. طور Deal and Grove نموذجًا رياضيًا يصف بدقة ديناميكيات نمو أفلام الأكسيد التي يزيد سمكها عن 300 أنجستروم. واقترحوا أن تتم الأكسدة بالطريقة التالية، أي أن المادة المؤكسدة (جزيئات الماء وجزيئات الأكسجين) تنتشر عبر طبقة الأكسيد الموجودة إلى السطح البيني Si/SiO2، حيث يتفاعل المؤكسد مع السيليكون لتكوين ثاني أكسيد السيليكون. يوصف التفاعل الرئيسي لتكوين ثاني أكسيد السيليكون على النحو التالي:

يحدث تفاعل الأكسدة عند السطح البيني Si/SiO2، لذلك عندما تنمو طبقة الأكسيد، يتم استهلاك السيليكون بشكل مستمر وتغزو الواجهة السيليكون تدريجيًا. وفقًا للكثافة المقابلة والوزن الجزيئي للسيليكون وثاني أكسيد السيليكون، يمكن العثور على أن السيليكون المستهلك لسمك طبقة الأكسيد النهائية هو 44٪. بهذه الطريقة، إذا نمت طبقة الأكسيد بمقدار 10000 أنجستروم، فسيتم استهلاك 4400 أنجستروم من السيليكون. هذه العلاقة مهمة لحساب ارتفاع الخطوات المتكونة علىرقاقة السيليكون. الخطوات هي نتيجة لمعدلات أكسدة مختلفة في أماكن مختلفة على سطح رقاقة السيليكون.

نقوم أيضًا بتوريد منتجات الجرافيت وكربيد السيليكون عالية النقاء، والتي تستخدم على نطاق واسع في معالجة الرقاقات مثل الأكسدة، والانتشار، والتليين.

نرحب بأي عملاء من جميع أنحاء العالم لزيارتنا لمزيد من المناقشة!

https://www.vet-china.com/