Die Bildung von Siliziumdioxid auf der Oberfläche von Silizium wird als Oxidation bezeichnet. Die Herstellung von stabilem und fest haftendem Siliziumdioxid führte zur Entwicklung der planaren Silizium-IC-Technologie. Obwohl es viele Verfahren zur direkten Abscheidung von Siliziumdioxid auf Siliziumoberflächen gibt, erfolgt dies üblicherweise durch thermische Oxidation. Dabei wird das Silizium einer oxidierenden Hochtemperaturatmosphäre (Sauerstoff, Wasser) ausgesetzt. Thermische Oxidationsverfahren ermöglichen die Kontrolle der Schichtdicke und der Eigenschaften der Silizium/Siliziumdioxid-Grenzfläche während der Herstellung von Siliziumdioxidschichten. Weitere Verfahren zur Abscheidung von Siliziumdioxid sind die Plasma- und die Nassanodisierung, die jedoch in VLSI-Prozessen keine breite Anwendung finden.
Silizium neigt zur Bildung von stabilem Siliziumdioxid. Wird frisch gespaltenes Silizium einer oxidierenden Umgebung (z. B. Sauerstoff, Wasser) ausgesetzt, bildet sich selbst bei Raumtemperatur eine sehr dünne Oxidschicht (< 20 Å). Bei hohen Temperaturen und der Einwirkung einer oxidierenden Umgebung entsteht schneller eine dickere Oxidschicht. Der grundlegende Mechanismus der Siliziumdioxidbildung aus Silizium ist gut verstanden. Deal und Grove entwickelten ein mathematisches Modell, das die Wachstumsdynamik von Oxidschichten mit einer Dicke von über 300 Å präzise beschreibt. Sie schlugen vor, dass die Oxidation folgendermaßen abläuft: Das Oxidationsmittel (Wasser- und Sauerstoffmoleküle) diffundiert durch die bestehende Oxidschicht zur Si/SiO₂-Grenzfläche, wo es mit Silizium zu Siliziumdioxid reagiert. Die Hauptreaktion der Siliziumdioxidbildung wird wie folgt beschrieben:
Die Oxidationsreaktion findet an der Si/SiO₂-Grenzfläche statt. Mit zunehmender Dicke der Oxidschicht wird kontinuierlich Silizium verbraucht, und die Grenzfläche dringt allmählich in das Silizium ein. Aus der Dichte und dem Molekulargewicht von Silizium und Siliziumdioxid lässt sich ableiten, dass für die Dicke der endgültigen Oxidschicht 44 % des Siliziums verbraucht werden. Demnach werden bei einem Wachstum der Oxidschicht um 10.000 Å 4400 Å Silizium verbraucht. Dieser Zusammenhang ist wichtig für die Berechnung der Stufenhöhe an der Oberfläche.SiliziumwaferDie Stufen sind das Ergebnis unterschiedlicher Oxidationsraten an verschiedenen Stellen der Siliziumwaferoberfläche.
Wir liefern auch hochreine Graphit- und Siliciumcarbidprodukte, die in der Waferverarbeitung wie Oxidation, Diffusion und Temperung weit verbreitet sind.
Wir freuen uns über jeden Besuch von Kunden aus aller Welt zu einem weiteren Gespräch!
https://www.vet-china.com/
Veröffentlichungsdatum: 13. November 2024