Ο σχηματισμός διοξειδίου του πυριτίου στην επιφάνεια του πυριτίου ονομάζεται οξείδωση και η δημιουργία σταθερού και ισχυρά προσκολλημένου διοξειδίου του πυριτίου οδήγησε στη γέννηση της τεχνολογίας επίπεδης ολοκληρωμένων κυκλωμάτων πυριτίου. Αν και υπάρχουν πολλοί τρόποι για την ανάπτυξη διοξειδίου του πυριτίου απευθείας στην επιφάνεια του πυριτίου, αυτό συνήθως γίνεται με θερμική οξείδωση, η οποία συνίσταται στην έκθεση του πυριτίου σε οξειδωτικό περιβάλλον υψηλής θερμοκρασίας (οξυγόνο, νερό). Οι μέθοδοι θερμικής οξείδωσης μπορούν να ελέγξουν το πάχος της μεμβράνης και τα χαρακτηριστικά της διεπαφής πυριτίου/διοξειδίου του πυριτίου κατά την παρασκευή μεμβρανών διοξειδίου του πυριτίου. Άλλες τεχνικές για την ανάπτυξη διοξειδίου του πυριτίου είναι η ανοδίωση με πλάσμα και η υγρή ανοδίωση, αλλά καμία από αυτές τις τεχνικές δεν έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως σε διεργασίες VLSI.
Το πυρίτιο παρουσιάζει την τάση να σχηματίζει σταθερό διοξείδιο του πυριτίου. Εάν το φρεσκοδιασπασμένο πυρίτιο εκτεθεί σε οξειδωτικό περιβάλλον (όπως οξυγόνο, νερό), θα σχηματίσει ένα πολύ λεπτό στρώμα οξειδίου (<20 Å) ακόμη και σε θερμοκρασία δωματίου. Όταν το πυρίτιο εκτίθεται σε οξειδωτικό περιβάλλον σε υψηλή θερμοκρασία, θα δημιουργηθεί ένα παχύτερο στρώμα οξειδίου με ταχύτερο ρυθμό. Ο βασικός μηχανισμός σχηματισμού διοξειδίου του πυριτίου από το πυρίτιο είναι καλά κατανοητός. Οι Deal και Grove ανέπτυξαν ένα μαθηματικό μοντέλο που περιγράφει με ακρίβεια τη δυναμική ανάπτυξης μεμβρανών οξειδίου παχύτερων από 300 Å. Πρότειναν ότι η οξείδωση πραγματοποιείται με τον ακόλουθο τρόπο, δηλαδή, το οξειδωτικό (μόρια νερού και μόρια οξυγόνου) διαχέεται μέσω του υπάρχοντος στρώματος οξειδίου στη διεπαφή Si/SiO2, όπου το οξειδωτικό αντιδρά με το πυρίτιο για να σχηματίσει διοξείδιο του πυριτίου. Η κύρια αντίδραση σχηματισμού διοξειδίου του πυριτίου περιγράφεται ως εξής:
Η αντίδραση οξείδωσης λαμβάνει χώρα στη διεπιφάνεια Si/SiO2, έτσι όταν το στρώμα οξειδίου μεγαλώνει, το πυρίτιο καταναλώνεται συνεχώς και η διεπιφάνεια εισβάλλει σταδιακά στο πυρίτιο. Σύμφωνα με την αντίστοιχη πυκνότητα και μοριακό βάρος του πυριτίου και του διοξειδίου του πυριτίου, διαπιστώνεται ότι το πυρίτιο που καταναλώνεται για το πάχος του τελικού στρώματος οξειδίου είναι 44%. Με αυτόν τον τρόπο, εάν το στρώμα οξειδίου μεγαλώσει κατά 10.000 Å, θα καταναλωθούν 4400 Å πυριτίου. Αυτή η σχέση είναι σημαντική για τον υπολογισμό του ύψους των σκαλοπατιών που σχηματίζονται στοπλακίδιο πυριτίουΤα βήματα είναι αποτέλεσμα διαφορετικών ρυθμών οξείδωσης σε διαφορετικά σημεία της επιφάνειας του πλακιδίου πυριτίου.
Παρέχουμε επίσης προϊόντα γραφίτη και καρβιδίου του πυριτίου υψηλής καθαρότητας, τα οποία χρησιμοποιούνται ευρέως στην επεξεργασία πλακιδίων όπως η οξείδωση, η διάχυση και η ανόπτηση.
Καλωσορίζουμε πελάτες από όλο τον κόσμο να μας επισκεφτούν για περαιτέρω συζήτηση!
https://www.vet-china.com/
Ώρα δημοσίευσης: 13 Νοεμβρίου 2024