સિલિકોન વેફરનું થર્મલ ઓક્સાઇડ સ્તર એ ઓક્સાઈડ સ્તર અથવા સિલિકા સ્તર છે જે ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ સાથે ઉચ્ચ તાપમાનની સ્થિતિમાં સિલિકોન વેફરની એકદમ સપાટી પર રચાય છે.સિલિકોન વેફરનું થર્મલ ઓક્સાઈડ સ્તર સામાન્ય રીતે આડી ટ્યુબ ભઠ્ઠીમાં ઉગાડવામાં આવે છે, અને વૃદ્ધિ તાપમાન શ્રેણી સામાન્ય રીતે 900 ° સે ~ 1200 ° સે છે, અને "ભીનું ઓક્સિડેશન" અને "ડ્રાય ઓક્સિડેશન" ના બે વૃદ્ધિ મોડ છે. થર્મલ ઓક્સાઇડ સ્તર એ "ઉગાડવામાં આવેલ" ઓક્સાઇડ સ્તર છે જે CVD જમા કરાયેલ ઓક્સાઇડ સ્તર કરતાં વધુ એકરૂપતા અને ઉચ્ચ ડાઇલેક્ટ્રિક શક્તિ ધરાવે છે. થર્મલ ઓક્સાઇડ સ્તર ઇન્સ્યુલેટર તરીકે ઉત્તમ ડાઇલેક્ટ્રિક સ્તર છે. ઘણા સિલિકોન-આધારિત ઉપકરણોમાં, થર્મલ ઓક્સાઇડ સ્તર ડોપિંગ અવરોધક સ્તર અને સપાટીના ડાઇલેક્ટ્રિક તરીકે મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.
ટીપ્સ: ઓક્સિડેશન પ્રકાર
1. શુષ્ક ઓક્સિડેશન
સિલિકોન ઓક્સિજન સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, અને ઓક્સાઇડ સ્તર બેઝલ સ્તર તરફ આગળ વધે છે. સુકા ઓક્સિડેશનને 850 થી 1200 ° સે તાપમાને હાથ ધરવાની જરૂર છે, અને વૃદ્ધિ દર ઓછો છે, જેનો ઉપયોગ MOS ઇન્સ્યુલેશન ગેટ વૃદ્ધિ માટે થઈ શકે છે. જ્યારે ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા, અતિ-પાતળા સિલિકોન ઓક્સાઇડ સ્તરની આવશ્યકતા હોય, ત્યારે ભીના ઓક્સિડેશન કરતાં શુષ્ક ઓક્સિડેશન પસંદ કરવામાં આવે છે.
ડ્રાય ઓક્સિડેશન ક્ષમતા: 15nm~300nm(150A ~ 3000A)
2. ભીનું ઓક્સિડેશન
આ પદ્ધતિ ~1000 ° સે પર બર્ન કરવા માટે હાઇડ્રોજન અને ઉચ્ચ-શુદ્ધતા ઓક્સિજનના મિશ્રણનો ઉપયોગ કરે છે, આમ ઓક્સાઇડ સ્તર બનાવવા માટે પાણીની વરાળ ઉત્પન્ન કરે છે. જો કે ભીનું ઓક્સિડેશન શુષ્ક ઓક્સિડેશન જેટલું ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા ઓક્સિડેશન સ્તરનું ઉત્પાદન કરી શકતું નથી, પરંતુ એક અલગતા ઝોન તરીકે ઉપયોગમાં લેવા માટે પૂરતું છે, શુષ્ક ઓક્સિડેશનની તુલનામાં તેનો સ્પષ્ટ ફાયદો એ છે કે તેની વૃદ્ધિ દર વધારે છે.
વેટ ઓક્સિડેશન ક્ષમતા: 50nm~ 15µm (500A ~ 15µm)
3. સૂકી પદ્ધતિ - ભીની પદ્ધતિ - સૂકી પદ્ધતિ
આ પદ્ધતિમાં, શુદ્ધ શુષ્ક ઓક્સિજન પ્રારંભિક તબક્કે ઓક્સિડેશન ભઠ્ઠીમાં છોડવામાં આવે છે, ઓક્સિડેશનની મધ્યમાં હાઇડ્રોજન ઉમેરવામાં આવે છે, અને હાઇડ્રોજનને શુદ્ધ શુષ્ક ઓક્સિજન સાથે ઓક્સિડેશન ચાલુ રાખવા માટે અંતમાં સંગ્રહિત કરવામાં આવે છે જેથી વધુ ઘટ્ટ ઓક્સિડેશન માળખું રચાય. પાણીની વરાળના સ્વરૂપમાં સામાન્ય ભીનું ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયા.
4. TEOS ઓક્સિડેશન
ઓક્સિડેશન તકનીક | વેટ ઓક્સિડેશન અથવા ડ્રાય ઓક્સિડેશન |
વ્યાસ | 2″ / 3″ / 4″ / 6″ / 8″ / 12″ |
ઓક્સાઇડ જાડાઈ | 100 Å ~ 15µm |
સહનશીલતા | +/- 5% |
સપાટી | સિંગલ સાઇડ ઓક્સિડેશન (SSO) / ડબલ સાઇડ્સ ઓક્સિડેશન (DSO) |
ભઠ્ઠી | આડી ટ્યુબ ભઠ્ઠી |
ગેસ | હાઇડ્રોજન અને ઓક્સિજન ગેસ |
તાપમાન | 900℃ ~ 1200 ℃ |
રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ | 1.456 |