Yksikiteisen piin terminen hapetus

Piidioksidin muodostumista piin pinnalle kutsutaan hapetukseksi, ja stabiilin ja lujasti tarttuvan piidioksidin luominen johti piin integroitujen piirien tasoteknologian syntyyn. Vaikka piidioksidia voidaan kasvattaa suoraan piin pinnalle monella tapaa, se tehdään yleensä lämpöhapetuksella, jossa pii altistetaan korkean lämpötilan hapettavalle ympäristölle (happi, vesi). Lämpöhapetusmenetelmillä voidaan kontrolloida kalvon paksuutta ja pii/piidioksidi-rajapinnan ominaisuuksia piidioksidikalvojen valmistuksen aikana. Muita piidioksidin kasvatustekniikoita ovat plasmaanodisointi ja märkäanodisointi, mutta kumpaakaan näistä tekniikoista ei ole käytetty laajalti VLSI-prosesseissa.

 640

 

Piillä on taipumus muodostaa stabiilia piidioksidia. Jos vasta pilkottu pii altistetaan hapettavalle ympäristölle (kuten hapelle, vedelle), se muodostaa erittäin ohuen oksidikerroksen (<20 Å) jo huoneenlämmössä. Kun pii altistetaan hapettavalle ympäristölle korkeassa lämpötilassa, paksumpi oksidikerros muodostuu nopeammin. Piidioksidin muodostumisen perusmekanismi piistä tunnetaan hyvin. Deal ja Grove kehittivät matemaattisen mallin, joka kuvaa tarkasti yli 300 Å paksuisten oksidikalvojen kasvudynamiikkaa. He ehdottivat, että hapetus tapahtuu seuraavalla tavalla: hapetin (vesimolekyylit ja happimolekyylit) diffundoituu olemassa olevan oksidikerroksen läpi Si/SiO2-rajapintaan, jossa hapetin reagoi piin kanssa muodostaen piidioksidia. Piidioksidin muodostumisen pääreaktio kuvataan seuraavasti:

 640 (1)

 

Hapettumisreaktio tapahtuu Si/SiO2-rajapinnassa, joten oksidikerroksen kasvaessa piitä kuluu jatkuvasti ja rajapinta tunkeutuu vähitellen piihin. Piin ja piidioksidin vastaavan tiheyden ja molekyylipainon perusteella voidaan havaita, että lopullisen oksidikerroksen paksuuteen kuluva piitä on 44 %. Tällä tavoin, jos oksidikerros kasvaa 10 000 Å, piitä kuluu 4400 Å. Tämä suhde on tärkeä laskettaessa pinnalle muodostuvien portaiden korkeutta.piikiekkoVaiheet ovat seurausta erilaisista hapettumisnopeuksista piikiekon pinnan eri kohdissa.

 

Toimitamme myös erittäin puhdasta grafiittia ja piikarbidituotteita, joita käytetään laajalti kiekkojen prosessoinnissa, kuten hapetuksessa, diffuusiossa ja hehkutuksessa.

Tervetuloa kaikki asiakkaat ympäri maailmaa käymään luonamme keskustelemaan lisää!

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


Julkaisun aika: 13.11.2024
WhatsApp-keskustelu verkossa!