ชั้นเทอร์มอลออกไซด์ของเวเฟอร์ซิลิคอนคือชั้นออกไซด์หรือชั้นซิลิกาที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวเปลือยของเวเฟอร์ซิลิคอนภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิสูงโดยมีสารออกซิไดซ์ชั้นเทอร์มอลออกไซด์ของเวเฟอร์ซิลิกอนมักจะปลูกในเตาเผาแบบท่อแนวนอน และช่วงอุณหภูมิการเจริญเติบโตโดยทั่วไปจะอยู่ที่ 900 ° C ~ 1200 ° C และมีโหมดการเติบโตสองโหมดคือ "ออกซิเดชันแบบเปียก" และ "ออกซิเดชันแบบแห้ง" ชั้นเทอร์มอลออกไซด์เป็นชั้นออกไซด์ "โต" ที่มีความเป็นเนื้อเดียวกันสูงกว่าและมีความเป็นฉนวนสูงกว่าชั้นออกไซด์ที่สะสมด้วย CVD ชั้นเทอร์มอลออกไซด์เป็นชั้นอิเล็กทริกที่ดีเยี่ยมในฐานะฉนวน ในอุปกรณ์ที่ใช้ซิลิกอนหลายชนิด ชั้นเทอร์มอลออกไซด์มีบทบาทสำคัญในฐานะชั้นปิดกั้นสารต้องห้ามและอิเล็กทริกของพื้นผิว
เคล็ดลับ: ประเภทออกซิเดชัน
1. ออกซิเดชันแบบแห้ง
ซิลิคอนทำปฏิกิริยากับออกซิเจน และชั้นออกไซด์จะเคลื่อนไปทางชั้นฐาน ต้องทำออกซิเดชันแบบแห้งที่อุณหภูมิ 850 ถึง 1200 ° C และมีอัตราการเติบโตต่ำ ซึ่งสามารถใช้สำหรับการเติบโตของประตูฉนวน MOS เมื่อต้องการชั้นซิลิคอนออกไซด์คุณภาพสูงและบางเป็นพิเศษ แนะนำให้ใช้ออกซิเดชันแบบแห้งมากกว่าออกซิเดชันแบบเปียก
ความสามารถในการออกซิเดชันแบบแห้ง: 15nm ~ 300nm (150A ~ 3000A)
2. ออกซิเดชันแบบเปียก
วิธีนี้ใช้ส่วนผสมของไฮโดรเจนและออกซิเจนที่มีความบริสุทธิ์สูงในการเผาไหม้ที่ ~1000 ° C จึงทำให้เกิดไอน้ำขึ้นเป็นชั้นออกไซด์ แม้ว่าออกซิเดชันแบบเปียกจะไม่สามารถผลิตชั้นออกซิเดชันคุณภาพสูงได้เท่ากับออกซิเดชันแบบแห้ง แต่ก็เพียงพอที่จะใช้เป็นโซนแยกได้ เมื่อเปรียบเทียบกับออกซิเดชันแบบแห้งมีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนคือมีอัตราการเติบโตที่สูงกว่า
ความสามารถในการออกซิเดชันแบบเปียก: 50nm~ 15µm (500A ~15µm)
3.วิธีแห้ง-วิธีเปียก-วิธีแห้ง
ในวิธีนี้ ออกซิเจนแห้งบริสุทธิ์จะถูกปล่อยออกสู่เตาออกซิเดชันในระยะเริ่มแรก จากนั้นเติมไฮโดรเจนลงไปตรงกลางของปฏิกิริยาออกซิเดชัน และไฮโดรเจนจะถูกกักเก็บในท้ายที่สุดเพื่อดำเนินการออกซิเดชันต่อไปด้วยออกซิเจนแห้งบริสุทธิ์เพื่อสร้างโครงสร้างออกซิเดชันที่หนาแน่นกว่า กระบวนการออกซิเดชันแบบเปียกทั่วไปในรูปของไอน้ำ
4. ออกซิเดชันของ TEOS
เทคนิคการออกซิเดชั่น | ออกซิเดชันแบบเปียกหรือออกซิเดชันแบบแห้ง |
เส้นผ่านศูนย์กลาง | 2″ / 3″ / 4″ / 6″ / 8″ / 12″ |
ความหนาของออกไซด์ | 100 Å ~ 15µm |
ความอดทน | +/- 5% |
พื้นผิว | ออกซิเดชันด้านเดียว (SSO) / ออกซิเดชันสองด้าน (DSO) |
เตา | เตาท่อแนวนอน |
แก๊ส | ก๊าซไฮโดรเจนและออกซิเจน |
อุณหภูมิ | 900 ℃ ~ 1200 ℃ |
ดัชนีการหักเหของแสง | 1.456 |