Proses Oksidasi

Tahap paling dhasar saka kabeh proses yaiku proses oksidasi. Proses oksidasi yaiku kanggo nyelehake wafer silikon ing atmosfer oksidan kayata oksigen utawa uap banyu kanggo perawatan panas suhu dhuwur (800 ~ 1200 ℃), lan reaksi kimia dumadi ing permukaan wafer silikon kanggo mbentuk film oksida. (film SiO2).

Film SiO2 akeh digunakake ing proses manufaktur semikonduktor amarga kekerasan sing dhuwur, titik leleh sing dhuwur, stabilitas kimia sing apik, insulasi sing apik, koefisien ekspansi termal cilik, lan kemungkinan proses.

Peran silikon oksida:

1. pangayoman piranti lan isolasi, passivation lumahing. SiO2 nduweni karakteristik kekerasan lan kapadhetan sing apik, sing bisa nglindhungi wafer silikon saka goresan lan karusakan sajrone proses manufaktur.

2. Gate oksida dielektrik. SiO2 nduweni kekuatan dielektrik sing dhuwur lan resistivity dhuwur, stabilitas sing apik, lan bisa digunakake minangka bahan dielektrik kanggo struktur gerbang oksida teknologi MOS.

3. Doping alangi. SiO2 bisa digunakake minangka lapisan penghalang topeng ing proses difusi, implantasi ion, lan etsa.

4. Pad lapisan oksida. Ngurangi stres antarane silikon nitrida lan silikon.

5. Lapisan buffer injeksi. Ngurangi karusakan implantasi ion lan efek saluran.

6. Interlayer dielektrik. Digunakake kanggo insulasi antarane lapisan logam konduktif (digawe kanthi metode CVD)

Klasifikasi lan prinsip oksidasi termal:

Miturut gas sing digunakake ing reaksi oksidasi, oksidasi termal bisa dipérang dadi oksidasi garing lan oksidasi udan.

Oksidasi oksigen garing: Si+O2-->SiO2

Oksidasi oksigen basah: Si+ H2O + O2-->SiO2 + H2

Oksidasi uap banyu (oksigen udan): Si + H2O -->SiO2 + H2

Oksidasi garing mung nggunakake oksigen murni (O2), saengga tingkat pertumbuhan film oksida alon. Utamane digunakake kanggo mbentuk film tipis lan bisa mbentuk oksida kanthi konduktivitas sing apik. Oksidasi udan nggunakake oksigen (O2) lan uap banyu sing larut banget (H2O). Mulane, film oksida tuwuh kanthi cepet lan mbentuk film sing luwih kandel. Nanging, dibandhingake karo oksidasi garing, Kapadhetan lapisan oksida kawangun dening oksidasi udan kurang. Umumé, ing suhu lan wektu sing padha, film oksida sing dipikolehi kanthi oksidasi udan kira-kira 5 nganti 10 kaping luwih kenthel tinimbang film oksida sing dipikolehi kanthi oksidasi garing.