الأكسدة الحرارية لبلورة السيليكون الأحادية

تُعرف عملية تكوين ثاني أكسيد السيليكون على سطح السيليكون بالأكسدة، وقد أدى إنتاج ثاني أكسيد سيليكون مستقر وذو تماسك قوي إلى ظهور تقنية الدوائر المتكاملة المسطحة المصنوعة من السيليكون. على الرغم من وجود طرق عديدة لنمو ثاني أكسيد السيليكون مباشرةً على سطح السيليكون، إلا أن الأكسدة الحرارية هي الطريقة الشائعة، حيث يتم تعريض السيليكون لبيئة مؤكسدة ذات درجة حرارة عالية (الأكسجين، الماء). تتيح طرق الأكسدة الحرارية التحكم في سُمك طبقة ثاني أكسيد السيليكون وخصائص سطح التماس بين السيليكون وثاني أكسيد السيليكون أثناء تحضير طبقات ثاني أكسيد السيليكون. من التقنيات الأخرى لنمو ثاني أكسيد السيليكون الأكسدة البلازمية والأكسدة الرطبة، إلا أن أياً من هاتين التقنيتين لم يُستخدم على نطاق واسع في عمليات الدوائر المتكاملة واسعة النطاق (VLSI).

يُظهر السيليكون ميلًا لتكوين ثاني أكسيد السيليكون المستقر. عند تعريض السيليكون المُشَق حديثًا لبيئة مؤكسدة (مثل الأكسجين والماء)، فإنه يُكَوِّن طبقة أكسيد رقيقة جدًا (أقل من 20 أنغستروم) حتى في درجة حرارة الغرفة. وعند تعريض السيليكون لبيئة مؤكسدة في درجة حرارة عالية، تتكون طبقة أكسيد أكثر سمكًا بمعدل أسرع. إن الآلية الأساسية لتكوين ثاني أكسيد السيليكون من السيليكون مفهومة جيدًا. وقد طوّر ديل وغروف نموذجًا رياضيًا يصف بدقة ديناميكيات نمو طبقات الأكسيد التي يزيد سمكها عن 300 أنغستروم. واقترحا أن الأكسدة تتم بالطريقة التالية: ينتشر المؤكسد (جزيئات الماء وجزيئات الأكسجين) عبر طبقة الأكسيد الموجودة إلى سطح التماس بين السيليكون وثاني أكسيد السيليكون، حيث يتفاعل مع السيليكون لتكوين ثاني أكسيد السيليكون. ويُوصَف التفاعل الرئيسي لتكوين ثاني أكسيد السيليكون كما يلي:

يحدث تفاعل الأكسدة عند سطح التماس بين السيليكون وثاني أكسيد السيليكون، لذا مع نمو طبقة الأكسيد، يُستهلك السيليكون باستمرار ويتغلغل سطح التماس تدريجيًا في السيليكون. وبناءً على الكثافة والوزن الجزيئي لكل من السيليكون وثاني أكسيد السيليكون، يُلاحظ أن نسبة السيليكون المستهلكة لسمك طبقة الأكسيد النهائية تبلغ 44%. وبالتالي، إذا زاد سمك طبقة الأكسيد إلى 10000 أنغستروم، فسيتم استهلاك 4400 أنغستروم من السيليكون. هذه العلاقة مهمة لحساب ارتفاع الحواف المتكونة على السطح.رقاقة السيليكون. هذه الخطوات هي نتيجة لاختلاف معدلات الأكسدة في أماكن مختلفة على سطح رقاقة السيليكون.

كما نوفر منتجات الجرافيت وكربيد السيليكون عالية النقاء، والتي تستخدم على نطاق واسع في معالجة الرقائق مثل الأكسدة والانتشار والتلدين.

نرحب بجميع العملاء من جميع أنحاء العالم لزيارتنا لمزيد من النقاش!

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