सेमीकंडक्टर प्रक्रियेत ऑक्सीकरण

सेमीकंडक्टर उत्पादनामध्ये, विविध प्रक्रियांमध्ये अत्यंत प्रतिक्रियाशील रसायनांची विस्तृत श्रेणी गुंतलेली असते. या पदार्थांच्या परस्परसंवादामुळे शॉर्ट सर्किटसारख्या समस्या उद्भवू शकतात, विशेषत: जेव्हा ते एकमेकांच्या संपर्कात येतात. ऑक्सिडेशन प्रक्रिया वेफरवर संरक्षणात्मक स्तर तयार करून अशा समस्यांना रोखण्यात महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात, ज्याला ऑक्साइड स्तर म्हणून ओळखले जाते, जे विविध रसायनांमधील अडथळा म्हणून कार्य करते.

ऑक्सिडेशनच्या प्राथमिक उद्दिष्टांपैकी एक म्हणजे वेफरच्या पृष्ठभागावर सिलिकॉन डायऑक्साइड (SiO2) चा थर तयार करणे. हा SiO2 थर, ज्याला काचेची फिल्म म्हणून संबोधले जाते, ते अत्यंत स्थिर आणि इतर रसायनांच्या प्रवेशास प्रतिरोधक आहे. हे सेमीकंडक्टर उपकरण योग्यरित्या कार्य करत असल्याची खात्री करून, सर्किट्समधील विद्युत प्रवाहाचा प्रवाह देखील प्रतिबंधित करते. उदाहरणार्थ, MOSFETs (मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर फील्ड-इफेक्ट ट्रान्झिस्टर) मध्ये, गेट आणि वर्तमान चॅनेल गेट ऑक्साइड म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या पातळ ऑक्साईड थराने वेगळे केले जातात. हा ऑक्साईड थर गेट आणि चॅनेल दरम्यान थेट संपर्क न करता विद्युत प्रवाह नियंत्रित करण्यासाठी आवश्यक आहे.

सेमीकंडक्टर प्रक्रिया क्रम

ऑक्सिडेशन प्रक्रियेचे प्रकार

ओले ऑक्सीकरण

ओले ऑक्सिडेशनमध्ये वेफरला उच्च-तापमान वाफेवर (H2O) उघड करणे समाविष्ट असते. ही पद्धत जलद ऑक्सिडेशन दराने वैशिष्ट्यीकृत आहे, ज्यामध्ये तुलनेने कमी वेळेत जाड ऑक्साईड थर आवश्यक आहे अशा अनुप्रयोगांसाठी ती आदर्श बनवते. पाण्याच्या रेणूंची उपस्थिती जलद ऑक्सिडेशनला परवानगी देते कारण H2O चे ऑक्सिडेशन प्रक्रियेत सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या इतर वायूंपेक्षा लहान आण्विक वस्तुमान असते.

तथापि, ओले ऑक्सिडेशन जलद असताना, त्याच्या मर्यादा आहेत. ओल्या ऑक्सिडेशनने तयार केलेल्या ऑक्साईडच्या थरात इतर पद्धतींच्या तुलनेत कमी एकरूपता आणि घनता असते. याव्यतिरिक्त, प्रक्रिया हायड्रोजन (H2) सारखी उप-उत्पादने तयार करते, जे काहीवेळा अर्धसंवाहक फॅब्रिकेशन प्रक्रियेतील पुढील चरणांमध्ये व्यत्यय आणू शकतात. या कमतरता असूनही, दाट ऑक्साईड थर तयार करण्यासाठी ओले ऑक्सिडेशन व्यापकपणे वापरली जाणारी पद्धत आहे.

कोरडे ऑक्सीकरण

कोरडे ऑक्सिडेशन उच्च-तापमान ऑक्सिजन (O2) वापरते, बहुतेकदा नायट्रोजन (N2) सह एकत्रित करून, ऑक्साईड थर तयार करते. H2O च्या तुलनेत O2 च्या उच्च आण्विक वस्तुमानामुळे ओल्या ऑक्सिडेशनच्या तुलनेत या प्रक्रियेतील ऑक्सिडेशनचा दर कमी आहे. तथापि, कोरड्या ऑक्सिडेशनमुळे तयार होणारा ऑक्साईडचा थर अधिक एकसमान आणि घनदाट असतो, ज्यामुळे पातळ परंतु उच्च-गुणवत्तेचा ऑक्साईड थर आवश्यक असलेल्या अनुप्रयोगांसाठी आदर्श बनतो.

कोरड्या ऑक्सिडेशनचा मुख्य फायदा म्हणजे हायड्रोजन सारख्या उप-उत्पादनांची अनुपस्थिती, एक स्वच्छ प्रक्रिया सुनिश्चित करणे ज्यामुळे सेमीकंडक्टर उत्पादनाच्या इतर टप्प्यांमध्ये हस्तक्षेप होण्याची शक्यता कमी असते. ही पद्धत विशेषतः ऑक्साईडची जाडी आणि गुणवत्तेवर अचूक नियंत्रण आवश्यक असलेल्या उपकरणांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या पातळ ऑक्साईड स्तरांसाठी योग्य आहे, जसे की MOSFET साठी गेट ऑक्साइडमध्ये.

फ्री रॅडिकल ऑक्सिडेशन

फ्री रेडिकल ऑक्सिडेशन पद्धत उच्च-तापमान ऑक्सिजन (O2) आणि हायड्रोजन (H2) रेणूंचा वापर करून उच्च प्रतिक्रियाशील रासायनिक वातावरण तयार करते. ही प्रक्रिया मंद ऑक्सिडेशन दराने चालते, परंतु परिणामी ऑक्साईड लेयरमध्ये अपवादात्मक एकरूपता आणि घनता असते. प्रक्रियेत सामील असलेल्या उच्च तापमानामुळे मुक्त रॅडिकल्सची निर्मिती होते-अत्यंत प्रतिक्रियाशील रासायनिक प्रजाती-ज्या ऑक्सिडेशनची सोय करतात.

फ्री रॅडिकल ऑक्सिडेशनचा एक प्रमुख फायदा म्हणजे केवळ सिलिकॉनच नव्हे तर सिलिकॉन नायट्राइड (Si3N4) सारख्या इतर सामग्रीचे ऑक्सिडायझेशन करण्याची क्षमता आहे, ज्याचा वापर अर्धसंवाहक उपकरणांमध्ये अतिरिक्त संरक्षणात्मक स्तर म्हणून केला जातो. फ्री रॅडिकल ऑक्सिडेशन ऑक्सिडायझिंग (100) सिलिकॉन वेफर्समध्ये देखील अत्यंत प्रभावी आहे, ज्यात इतर प्रकारच्या सिलिकॉन वेफर्सच्या तुलनेत घन अणु व्यवस्था आहे.

मुक्त रॅडिकल ऑक्सिडेशनमध्ये उच्च प्रतिक्रियाशीलता आणि नियंत्रित ऑक्सिडेशन परिस्थितीच्या संयोजनाचा परिणाम ऑक्साईड स्तरावर होतो जो एकसमानता आणि घनता या दोन्ही बाबतीत श्रेष्ठ असतो. विशेषत: प्रगत सेमीकंडक्टर उपकरणांमध्ये, अत्यंत विश्वासार्ह आणि टिकाऊ ऑक्साईड स्तर आवश्यक असलेल्या अनुप्रयोगांसाठी हे एक उत्कृष्ट पर्याय बनवते.

---

सेमिकोरेक्स उच्च-गुणवत्तेची ऑफर करतेSiC भागप्रसार प्रक्रियेसाठी. आपल्याकडे काही चौकशी असल्यास किंवा अतिरिक्त तपशीलांची आवश्यकता असल्यास, कृपया आमच्याशी संपर्क साधण्यास अजिबात संकोच करू नका.

संपर्क फोन # +86-13567891907

ईमेल: sales@semicorex.com