IV. Manufaturing
1. Các bước cơ bản trong Manufacturing
1.2. Quá trình oxi hóa (Oxidation)
Vai trò của quá trình oxy hóa là tạo thành một lớp màng bảo vệ trên bề mặt của tấm wafer. Nó có thể bảo vệ tấm wafer khỏi các tạp chất hóa học, ngăn dòng điện rò rỉ xâm nhập vào mạch, khuếch tán trong quá trình cấy ion và wafer không bị trượt ra trong quá trình khắc.
Oxidation
Bước đầu tiên của quá trình oxy hóa là loại bỏ các tạp chất và chất ô nhiễm, chẳng hạn như chất hữu cơ, kim loại và làm bay hơi độ ẩm còn lại. Sau khi làm sạch xong, tấm wafer có thể được đặt trong môi trường nhiệt độ cao từ 800 đến 1200 độ C, và một lớp silicon dioxide được hình thành do dòng oxy hoặc hơi nước trên bề mặt tấm wafer. Oxy khuếch tán qua lớp ôxít và phản ứng với silic để tạo thành các lớp oxít có độ dày khác nhau, có thể đo được sau khi quá trình oxy hóa hoàn tất.
82 Theo các chất oxy hóa khác nhau trong phản ứng oxy hóa, quá trình oxy hóa dựa vào nhiệt độ có thể được chia thành quá trình oxy hóa khô (Dry Oxidation) và quá trình oxy hóa ẩm (Wet Oxidation Method). Phương pháp trước đây sử dụng oxy nguyên chất để tạo ra lớp silicon dioxide, quá trình này chậm nhưng lớp oxit mỏng và dày đặc. Sau đó cần cả oxy và độ hòa tan cao. Đặc điểm của hơi nước là tốc độ phát triển nhanh nhưng lớp bảo vệ tương đối dày, mật độ thấp.
Phương pháp Dry Oxidation và Wet Oxidation
Ngoài chất oxy hóa, có những biến số khác ảnh hưởng đến độ dày của lớp silicon dioxide. Trước hết, cấu trúc tấm wafer, các khuyết tật bề mặt và nồng độ pha tạp bên trong sẽ ảnh hưởng đến tốc độ hình thành lớp oxit. Ngoài ra, áp suất và nhiệt độ do thiết bị oxy hóa tạo ra càng cao thì lớp oxit được hình thành càng nhanh. Trong quá trình oxy hóa, cũng cần sử dụng các wafer giả theo vị trí của các wafer trong đơn vị để bảo vệ các wafer chính và giảm sự chênh lệch về mức độ oxy hóa.
83