Quá trình oxy hóa nhiệt của silicon đơn tinh thể

Sự hình thành silicon dioxide trên bề mặt silicon được gọi là quá trình oxy hóa, và việc tạo ra silicon dioxide ổn định và bám dính mạnh mẽ đã dẫn đến sự ra đời của công nghệ phẳng mạch tích hợp silicon. Mặc dù có nhiều cách để phát triển silicon dioxide trực tiếp trên bề mặt silicon, nhưng nó thường được thực hiện bằng quá trình oxy hóa nhiệt, tức là cho silicon tiếp xúc với môi trường oxy hóa ở nhiệt độ cao (oxy, nước). Các phương pháp oxy hóa nhiệt có thể kiểm soát độ dày màng và đặc tính bề mặt tiếp xúc silicon/silicon dioxide trong quá trình chuẩn bị màng silicon dioxide. Các kỹ thuật khác để phát triển silicon dioxide là anod hóa plasma và anod hóa ướt, nhưng cả hai kỹ thuật này đều chưa được sử dụng rộng rãi trong quy trình VLSI.

Silicon có xu hướng hình thành silicon dioxide ổn định. Nếu silicon mới cắt tiếp xúc với môi trường oxy hóa (như oxy, nước), nó sẽ tạo thành một lớp oxit rất mỏng (<20Å) ngay cả ở nhiệt độ phòng. Khi silicon tiếp xúc với môi trường oxy hóa ở nhiệt độ cao, lớp oxit dày hơn sẽ được tạo ra với tốc độ nhanh hơn. Cơ chế cơ bản của sự hình thành silicon dioxide từ silicon đã được hiểu rõ. Deal và Grove đã phát triển một mô hình toán học mô tả chính xác động lực phát triển của màng oxit dày hơn 300Å. Họ đề xuất rằng quá trình oxy hóa được thực hiện theo cách sau, nghĩa là chất oxy hóa (phân tử nước và phân tử oxy) khuếch tán qua lớp oxit hiện có đến giao diện Si/SiO2, nơi chất oxy hóa phản ứng với silicon để tạo thành silicon dioxide. Phản ứng chính để tạo thành silicon dioxide được mô tả như sau:

Phản ứng oxy hóa xảy ra ở bề mặt tiếp xúc Si/SiO2 nên khi lớp oxit phát triển, silicon liên tục bị tiêu hao và bề mặt tiếp xúc dần xâm chiếm silicon. Theo mật độ và trọng lượng phân tử tương ứng của silicon và silicon dioxide, có thể thấy rằng lượng silicon tiêu thụ cho độ dày của lớp oxit cuối cùng là 44%. Bằng cách này, nếu lớp oxit tăng 10.000Å thì sẽ tiêu thụ 4400Å silicon. Mối quan hệ này rất quan trọng để tính toán chiều cao của các bậc được hình thành trêntấm silicon. Các bước này là kết quả của tốc độ oxy hóa khác nhau ở những vị trí khác nhau trên bề mặt tấm wafer silicon.

Chúng tôi cũng cung cấp các sản phẩm than chì và cacbua silic có độ tinh khiết cao, được sử dụng rộng rãi trong xử lý tấm bán dẫn như oxy hóa, khuếch tán và ủ.

Chào mừng bất kỳ khách hàng nào từ khắp nơi trên thế giới đến thăm chúng tôi để thảo luận thêm!

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