Термиялық тотығудың негізгі түрлері

Жоғары сапалы жартылай өткізгіш құрылғыларды өндіруде SiO₂ пленкалары әдетте субстрат бетін өңдеу үшін тотығу процестері арқылы қалыптасады және олардың кең таралған қолданбаларына қоспалық тосқауыл қабаттары, беткі оқшаулау қабаттары, қақпа оксидтері қабаттары, өріс оксидтері және құрбандық оксидтері жатады. Тотығу атмосферасына негізделген пластина өндірісіндегі негізгі процестер ретінде термиялық тотығу құрғақ тотығуға, ылғалды оттегі тотығуына және бу тотығуына жіктеледі.

Құрғақ тотығу

Құрғақ тотығу реакция камерасына таза және құрғақ оттегін енгізу арқылы жүзеге асырылады. Жоғары температурада оттегі молекулалары вафли бетіндегі кремний атомдарымен әрекеттесіп, бастапқы SiO₂ қабатын құрайды, оттегі молекулалары мен кремний беті арасындағы тікелей байланысқа кедергі жасайды. Кейінгі тотығу процесінде оттегі молекулалары одан әрі реакция үшін Si/SiO₂ интерфейсіне жету үшін бар SiO₂ қабаты арқылы диффузиялануы керек. Осы себепті Si/SiO₂ интерфейсі үнемі өзгеріп отырады, бұл соңғы оксид қабаты мен субстрат арасында толық емес SiOₓ әкеледі, әрі қарай интерфейс күйлерінің пайда болуына әкеледі. Құрғақ тотығу нәтижесінде пайда болған SiO₂ қабаты тығыз құрылымды, жоғары біркелкілікті және процестің тамаша қайталануын сипаттайды. Олар полярлы емес фоторезистпен тығыз байланысады, фоторезисттік пилингке жол бермейді және литографияның тамаша ажыратымдылығын қамтамасыз етеді, бұл оларды фоторезистпен байланысатын оксид қабаттары үшін ең жақсы таңдау жасайды.

Хлорлы тотығу құрғақ тотығудың бір нұсқасы болып табылады. Процесс барысында құрғақ оттегіге хлор газы, хлорсутек, трихлорэтилен немесе трихлорэтан сияқты құрамында хлор бар газ тәрізді қосылыстардың аз мөлшері қосылады. Хлор оксид қабатына еніп, SiO₂/Si интерфейсінің жанында жиналады. Ол жылжымалы иондарды (мысалы, натрий иондары) ұстайды және оларды өшіреді. Сонымен қатар, хлор интерфейсте Cl-Si-O кешендерін құрайды, олар интерфейс зарядтарын бейтараптандырады және оттегі бос орындарын толтырады. Бұл интерфейс күйінің тығыздығын азайтады және SiO₂ қабықшасындағы ақауларды азайтады. Жоғары температурада хлор ұзақ уақыт пайдаланылған тотығу пештерінде жиналған қоспалармен әрекеттесіп, камерадан шығарылатын ұшқыш қосылыстар түзеді. Осылайша, хлор қосылған тотығу кремнийдегі қоспаларды азайтады, рекомбинация орталықтарын төмендетеді және азшылық тасымалдаушылардың қызмет ету мерзімін ұзартады.

Будың тотығуы

Будың тотығуы реакция камерасындағы су буын пайдаланады. Су буы жоғары тазалықтағы ионсыздандырылған судан немесе сутегі мен оттегі газының жану реакциясынан пайда болады. Жоғары температурада су буы пластинаның бетінде кремниймен әрекеттеседі және бастапқы SiO₂ қабатын құрайды. Су молекулалары алдымен SiO₂ бетімен әрекеттесіп, силанол топтарын (Si-OH) түзеді. Бұл топтар оксид қабаты арқылы SiO₂/Si интерфейсіне таралады және кремний атомдарымен әрекеттесуін жалғастырады. Түзілген сутегінің көп бөлігі интерфейстен шығады, ал бір бөлігі гидроксил топтарын (-OH) түзу үшін оттегімен біріктіріледі.

Будың тотығуы нәтижесінде алынған SiO₂ қабықшасы көпірленбейтін оттегі атомдары бар силанол құрылымына ие, мұнда әрбір оттегі атомы тек бір кремний атомымен байланысады. Мұндай оксидті қабыршақтардың тығыздығы аз және процестің қайталану қабілеті нашар. Гидроксил топтары ылғалды оңай сіңіреді және пленканы полярлы етеді, бұл полярлы емес фоторезистпен нашар адгезияға және жиі фоторезисті көтеруге әкеледі. Құрылымы бос болғандықтан, будың тотығуы құрғақ тотығуға қарағанда әлдеқайда жылдам жүреді.

Ылғалды оттегінің тотығуы

Ылғалды оттегінің тотығуы үшін оттегі газы реакция камерасына кірер алдында қыздырылған жоғары таза ионсыздандырылған судан өтеді, осылайша оттегі су буының белгілі бір концентрациясын тасымалдайды. Су буының мөлшері температура мен газ ағынының жылдамдығымен анықталады. Бұл процесс құрғақ тотығу және бу тотығу сипаттамаларын біріктіреді. Оның тотығу жылдамдығы құрғақ тотығудан жоғары, бірақ бу тотығуынан төмен. Пленка сапасы бойынша ылғалды оттегінің тотығуы құрғақ тотығудан төмен, бірақ бу тотығуынан жоғары.

Semicorex жоғары сапаны ұсынадыкварц қайықтарыжәнекварц түтіктерітермиялық тотығу процестері үшін. Егер сізде қандай да бір сұрақтар болса немесе қосымша мәліметтер қажет болса, бізбен байланысудан тартынбаңыз.

Байланыс телефоны +86-13567891907

Электрондық пошта: sales@semicorex.com