Մեկ բյուրեղյա սիլիցիումի ջերմային օքսիդացում

Սիլիցիումի երկօքսիդի առաջացումը սիլիցիումի մակերևույթի վրա կոչվում է օքսիդացում, իսկ կայուն և ամուր սիլիցիումի երկօքսիդի ստեղծումը հանգեցրեց սիլիցիումի ինտեգրալ սխեմայի հարթ տեխնոլոգիայի ծնունդին: Թեև սիլիցիումի երկօքսիդը ուղղակիորեն սիլիցիումի մակերևույթի վրա աճեցնելու բազմաթիվ եղանակներ կան, դա սովորաբար կատարվում է ջերմային օքսիդացման միջոցով, որը սիլիցիումը բարձր ջերմաստիճանի օքսիդացնող միջավայրի (թթվածին, ջուր) ենթարկելն է: Ջերմային օքսիդացման մեթոդները կարող են վերահսկել թաղանթի հաստությունը և սիլիցիումի/սիլիցիումի երկօքսիդի միջերեսի բնութագրերը սիլիցիումի երկօքսիդի թաղանթների պատրաստման ժամանակ: Սիլիցիումի երկօքսիդի աճեցման այլ մեթոդներ են պլազմայի անոդացումը և խոնավ անոդացումը, սակայն այս մեթոդներից ոչ մեկը լայնորեն չի կիրառվել VLSI գործընթացներում:

Սիլիցիումը ցույց է տալիս կայուն սիլիցիումի երկօքսիդի ձևավորման միտում: Եթե ​​թարմ ճեղքված սիլիցիումը ենթարկվում է օքսիդացող միջավայրի (ինչպիսիք են թթվածինը, ջուրը), այն կձևավորի շատ բարակ օքսիդային շերտ (<20Å) նույնիսկ սենյակային ջերմաստիճանում: Երբ սիլիցիումը ենթարկվում է բարձր ջերմաստիճանի օքսիդացնող միջավայրի, ավելի արագ տեմպերով կստեղծվի ավելի հաստ օքսիդային շերտ: Սիլիցիումից սիլիցիումի երկօքսիդի առաջացման հիմնական մեխանիզմը լավ հասկանալի է: Deal and Grove-ը մշակել են մաթեմատիկական մոդել, որը ճշգրիտ նկարագրում է 300Å-ից ավելի հաստությամբ օքսիդային թաղանթների աճի դինամիկան: Նրանք առաջարկեցին, որ օքսիդացումն իրականացվում է հետևյալ կերպ, այսինքն՝ օքսիդանտը (ջրի մոլեկուլները և թթվածնի մոլեկուլները) առկա օքսիդի շերտով ցրվում է Si/SiO2 միջերես, որտեղ օքսիդանտը փոխազդում է սիլիցիումի հետ՝ առաջացնելով սիլիցիումի երկօքսիդ։ Սիլիցիումի երկօքսիդի ձևավորման հիմնական ռեակցիան նկարագրված է հետևյալ կերպ.

Օքսիդացման ռեակցիան տեղի է ունենում Si/SiO2 միջերեսում, ուստի երբ օքսիդային շերտը մեծանում է, սիլիցիումը շարունակաբար սպառվում է, և միջերեսը աստիճանաբար ներխուժում է սիլիցիում։ Ըստ սիլիցիումի և սիլիցիումի երկօքսիդի համապատասխան խտության և մոլեկուլային քաշի, կարելի է պարզել, որ վերջնական օքսիդային շերտի հաստության համար սպառված սիլիցիումը կազմում է 44%: Այս կերպ, եթե օքսիդային շերտը աճի 10000Å, ապա կսպառվի 4400Å սիլիցիում։ Այս հարաբերությունը կարևոր է վրան ձևավորված քայլերի բարձրությունը հաշվարկելու համարսիլիկոնային վաֆլի. Քայլերը սիլիկոնային վաֆլի մակերեսի տարբեր վայրերում տարբեր օքսիդացման արագությունների արդյունք են:

Մենք նաև մատակարարում ենք բարձր մաքրության գրաֆիտ և սիլիցիումի կարբիդ արտադրանք, որոնք լայնորեն օգտագործվում են վաֆլի վերամշակման մեջ, ինչպիսիք են օքսիդացումը, դիֆուզիան և եռացումը:

Բարի գալուստ ցանկացած հաճախորդի ամբողջ աշխարհից՝ այցելելու մեզ հետագա քննարկման համար:

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