Termična oksidacija monokristalnega silicija

Nastanek silicijevega dioksida na površini silicija se imenuje oksidacija, nastanek stabilnega in močno oprijemljivega silicijevega dioksida pa je privedel do rojstva planarne tehnologije silicijevih integriranih vezij. Čeprav obstaja veliko načinov za gojenje silicijevega dioksida neposredno na površini silicija, se to običajno izvede s termično oksidacijo, pri kateri se silicij izpostavi visokotemperaturnemu oksidacijskemu okolju (kisik, voda). Metode termične oksidacije lahko nadzorujejo debelino filma in značilnosti vmesnika silicij/silicijev dioksid med pripravo filmov silicijevega dioksida. Drugi tehniki za gojenje silicijevega dioksida sta plazemska anodizacija in mokra anodizacija, vendar nobena od teh tehnik ni bila široko uporabljena v VLSI procesih.

 640

 

Silicij kaže nagnjenost k tvorbi stabilnega silicijevega dioksida. Če je sveže razcepljen silicij izpostavljen oksidacijskemu okolju (kot je kisik, voda), bo tvoril zelo tanko oksidno plast (<20 Å) že pri sobni temperaturi. Ko je silicij izpostavljen oksidacijskemu okolju pri visoki temperaturi, bo debelejša oksidna plast nastala hitreje. Osnovni mehanizem nastajanja silicijevega dioksida iz silicija je dobro razumljen. Deal in Grove sta razvila matematični model, ki natančno opisuje dinamiko rasti oksidnih filmov, debelejših od 300 Å. Predlagala sta, da se oksidacija izvaja na naslednji način, to pomeni, da oksidant (molekule vode in molekule kisika) difundira skozi obstoječo oksidno plast do vmesnika Si/SiO2, kjer oksidant reagira s silicijem in tvori silicijev dioksid. Glavna reakcija za tvorbo silicijevega dioksida je opisana takole:

 640 (1)

 

Oksidacijska reakcija poteka na vmesniku Si/SiO2, zato se silicij med rastjo oksidne plasti nenehno porablja in vmesnik postopoma prodira v silicij. Glede na ustrezno gostoto in molekulsko maso silicija in silicijevega dioksida lahko ugotovimo, da je poraba silicija za debelino končne oksidne plasti 44 %. Če torej oksidna plast zraste za 10.000 Å, se porabi 4400 Å silicija. To razmerje je pomembno za izračun višine stopnic, ki nastanejo nasilicijeva rezinaKoraki so posledica različnih stopenj oksidacije na različnih mestih na površini silicijeve rezine.

 

Dobavljamo tudi izdelke iz grafita in silicijevega karbida visoke čistosti, ki se pogosto uporabljajo pri obdelavi rezin, kot so oksidacija, difuzija in žarjenje.

Vljudno vabljeni k sodelovanju vse stranke z vsega sveta, da nas obiščejo za nadaljnjo razpravo!

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


Čas objave: 13. november 2024
Spletni klepet na WhatsAppu!