Oxidation sa Semiconductor Processing

Sa paggawa ng semiconductor, isang malawak na hanay ng mga mataas na reaktibong kemikal ang kasangkot sa iba't ibang proseso. Ang pakikipag-ugnayan ng mga sangkap na ito ay maaaring humantong sa mga isyu tulad ng mga short circuit, lalo na kapag sila ay nakikipag-ugnayan sa isa't isa. Ang mga proseso ng oksihenasyon ay gumaganap ng isang kritikal na papel sa pagpigil sa mga naturang problema sa pamamagitan ng paglikha ng isang proteksiyon na layer sa wafer, na kilala bilang ang oxide layer, na nagsisilbing isang hadlang sa pagitan ng iba't ibang mga kemikal.

Ang isa sa mga pangunahing layunin ng oksihenasyon ay ang pagbuo ng isang layer ng silicon dioxide (SiO2) sa ibabaw ng wafer. Ang SiO2 layer na ito, madalas na tinutukoy bilang isang glass film, ay lubos na matatag at lumalaban sa pagtagos ng iba pang mga kemikal. Pinipigilan din nito ang daloy ng kuryente sa pagitan ng mga circuit, tinitiyak na gumagana nang maayos ang semiconductor device. Halimbawa, sa mga MOSFET (metal-oxide-semiconductor field-effect transistors), ang gate at ang kasalukuyang channel ay hinihiwalay ng manipis na layer ng oxide na kilala bilang gate oxide. Ang oxide layer na ito ay mahalaga para sa pagkontrol sa daloy ng kasalukuyang nang walang direktang kontak sa pagitan ng gate at ng channel.

pagkakasunud-sunod ng proseso ng semiconductor

Mga Uri ng Proseso ng Oksihenasyon

Basang Oksihenasyon

Ang basang oksihenasyon ay kinabibilangan ng paglalantad ng wafer sa mataas na temperatura ng singaw (H2O). Ang pamamaraang ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng mabilis na rate ng oksihenasyon nito, na ginagawa itong perpekto para sa mga aplikasyon kung saan ang isang mas makapal na layer ng oxide ay kinakailangan sa medyo maikling panahon. Ang pagkakaroon ng mga molekula ng tubig ay nagbibigay-daan para sa mas mabilis na oksihenasyon dahil ang H2O ay may mas maliit na molecular mass kaysa sa iba pang mga gas na karaniwang ginagamit sa mga proseso ng oksihenasyon.

Gayunpaman, habang mabilis ang wet oxidation, mayroon itong mga limitasyon. Ang layer ng oxide na ginawa ng wet oxidation ay may posibilidad na magkaroon ng mas mababang pagkakapareho at density kumpara sa iba pang mga pamamaraan. Bilang karagdagan, ang proseso ay bumubuo ng mga by-product tulad ng hydrogen (H2), na kung minsan ay maaaring makagambala sa mga kasunod na hakbang sa proseso ng paggawa ng semiconductor. Sa kabila ng mga pagkukulang na ito, ang basang oksihenasyon ay nananatiling malawakang ginagamit na paraan para sa paggawa ng mas makapal na mga layer ng oxide.

Dry Oxidation

Ang dry oxidation ay gumagamit ng high-temperature na oxygen (O2), na kadalasang pinagsama sa nitrogen (N2), upang mabuo ang oxide layer. Ang rate ng oksihenasyon sa prosesong ito ay mas mabagal kumpara sa wet oxidation dahil sa mas mataas na molecular mass ng O2 kumpara sa H2O. Gayunpaman, ang layer ng oxide na nabuo sa pamamagitan ng dry oxidation ay mas pare-pareho at mas siksik, na ginagawang perpekto para sa mga application kung saan kinakailangan ang isang mas manipis ngunit mas mataas na kalidad na layer ng oxide.

Ang isang pangunahing bentahe ng dry oxidation ay ang kawalan ng mga by-product tulad ng hydrogen, na tinitiyak ang isang mas malinis na proseso na mas malamang na makagambala sa iba pang mga yugto ng paggawa ng semiconductor. Ang pamamaraang ito ay partikular na angkop para sa mga manipis na layer ng oxide na ginagamit sa mga device na nangangailangan ng tumpak na kontrol sa kapal at kalidad ng oxide, tulad ng sa mga gate oxide para sa mga MOSFET.

Libreng Radikal na Oksihenasyon

Ang paraan ng free radical oxidation ay gumagamit ng mataas na temperatura ng oxygen (O2) at hydrogen (H2) na mga molekula upang lumikha ng isang napaka-reaktibong kemikal na kapaligiran. Ang prosesong ito ay nagpapatakbo sa mas mabagal na rate ng oksihenasyon, ngunit ang nagresultang layer ng oksido ay may pambihirang pagkakapareho at density. Ang mataas na temperatura na kasangkot sa proseso ay humahantong sa pagbuo ng mga libreng radicals-highly reactive chemical species-na nagpapadali sa oksihenasyon.

Ang isa sa mga pangunahing benepisyo ng libreng radikal na oksihenasyon ay ang kakayahang mag-oxidize hindi lamang ng silikon kundi pati na rin ng iba pang mga materyales tulad ng silicon nitride (Si3N4), na kadalasang ginagamit bilang karagdagang proteksiyon na layer sa mga aparatong semiconductor. Ang libreng radikal na oksihenasyon ay lubos ding mabisa sa pag-oxidize (100) na mga silicon na wafer, na may mas siksik na atomic arrangement kumpara sa iba pang mga uri ng mga silicon na wafer.

Ang kumbinasyon ng mataas na reaktibiti at kontroladong mga kondisyon ng oksihenasyon sa libreng radikal na oksihenasyon ay nagreresulta sa isang layer ng oxide na mas mataas sa mga tuntunin ng parehong pagkakapareho at density. Ginagawa nitong isang mahusay na pagpipilian para sa mga application na nangangailangan ng lubos na maaasahan at matibay na mga layer ng oxide, lalo na sa mga advanced na semiconductor device.

---

Nag-aalok ang Semicorex ng mataas na kalidadMga bahagi ng SiCpara sa mga proseso ng pagsasabog. Kung mayroon kang anumang mga katanungan o kailangan ng karagdagang mga detalye, mangyaring huwag mag-atubiling makipag-ugnayan sa amin.

Makipag-ugnayan sa telepono # +86-13567891907

Email: sales@semicorex.com