Quá trình oxy hóa nhiệt của silicon đơn tinh thể

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

 640

 

Silic có xu hướng tạo thành silic dioxit ổn định. Nếu silic vừa được tách ra 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 silic tiếp xúc với môi trường oxy hóa ở nhiệt độ cao, một lớp oxit dày hơn sẽ được tạo ra với tốc độ nhanh hơn. Cơ chế cơ bản của sự hình thành silic dioxit từ silic đã được hiểu rõ. Deal và Grove đã phát triển một mô hình toán học mô tả chính xác động lực tăng trưởng của các lớp oxit dày hơn 300Å. Họ đề xuất rằng quá trình oxy hóa được thực hiện theo cách sau, đó 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 silic để tạo thành silic dioxit. Phản ứng chính để tạo thành silic dioxit được mô tả như sau:

 640 (1)

 

Phản ứng oxy hóa xảy ra tại giao diện Si/SiO2, vì vậy khi lớp oxit phát triển, silic liên tục bị tiêu thụ và giao diện dần dần bị silic xâm lấn. Dựa trên mật độ và khối lượng phân tử tương ứng của silic và silic dioxide, có thể thấy rằng lượng silic bị tiêu thụ để tạo thành độ dày của lớp oxit cuối cùng là 44%. Như vậy, nếu lớp oxit phát triển thêm 10.000Å, thì 4400Å silic sẽ bị tiêu thụ. Mối quan hệ này rất quan trọng để tính toán chiều cao của các bậc thang hình thành trên bề mặt.tấm siliconCác bậc thang là kết quả của tốc độ oxy hóa khác nhau tại các vị trí khác nhau trên bề mặt tấm 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 các quy trình xử lý tấm bán dẫn như oxy hóa, khuếch tán và ủ nhiệt.

Chào mừng quý khách hàng từ khắp nơi trên thế giới đến thăm và trao đổi thêm với chúng tôi!

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


Thời gian đăng bài: 13/11/2024
Trò chuyện trực tuyến qua WhatsApp!