Giới thiệu về ba loại quá trình oxy hóa

Quá trình oxy hóa đề cập đến quá trình cung cấp chất oxy hóa (như oxy, hơi nước) và năng lượng nhiệt trên siliconbánh xốp, gây ra phản ứng hóa học giữa silicon và chất oxy hóa để tạo thành màng silicon dioxide (SiO₂) bảo vệ.

Ba loại quá trình oxy hóa

1. Quá trình oxy hóa khô:

Trong quá trình oxy hóa khô, các tấm wafer phải chịu môi trường nhiệt độ cao được làm giàu bằng O₂ tinh khiết để oxy hóa. Quá trình oxy hóa khô diễn ra chậm vì phân tử oxy nặng hơn phân tử nước. Tuy nhiên, điều này có lợi cho việc sản xuất các lớp oxit mỏng, chất lượng cao vì tốc độ chậm hơn này cho phép kiểm soát chính xác hơn độ dày của màng. Quá trình này có thể tạo ra màng SiO₂ mật độ cao, đồng nhất mà không tạo ra các sản phẩm phụ không mong muốn như hydro. Nó phù hợp để sản xuất các lớp oxit mỏng trong các thiết bị yêu cầu kiểm soát chính xác độ dày và chất lượng oxit, chẳng hạn như oxit cổng MOSFET.

2. Quá trình oxy hóa ướt:

Quá trình oxy hóa ướt hoạt động bằng cách cho các tấm silicon tiếp xúc với hơi nước ở nhiệt độ cao, gây ra phản ứng hóa học giữa silicon và hơi để tạo thành silicon dioxide (SiO₂). Quá trình này tạo ra các lớp oxit có độ đồng đều và mật độ thấp, đồng thời tạo ra các sản phẩm phụ không mong muốn như H₂, thường không được sử dụng trong quy trình cốt lõi. Điều này là do tốc độ tăng trưởng của màng oxit nhanh hơn do khả năng phản ứng của hơi nước cao hơn so với oxy nguyên chất. Do đó, quá trình oxy hóa ướt thường không được sử dụng trong các quy trình cốt lõi của sản xuất chất bán dẫn.

3. Quá trình oxy hóa triệt để:  

Trong quá trình oxy hóa triệt để, tấm wafer silicon được nung nóng đến nhiệt độ cao, tại đó các nguyên tử oxy và phân tử hydro kết hợp với nhau tạo thành các khí gốc tự do có hoạt tính cao. Những khí này phản ứng với tấm wafer silicon để tạo thành màng SiO₂.

Quá trình oxy hóa đề cập đến quá trình cung cấp chất oxy hóa (như oxy, hơi nước) và năng lượng nhiệt trên silicon