Die thermische Oxidschicht eines Siliziumwafers ist eine Oxidschicht oder Silikatschicht, die unter Hochtemperaturbedingungen mit einem Oxidationsmittel auf der blanken Oberfläche eines Siliziumwafers gebildet wird.Die thermische Oxidschicht von Siliziumwafern wird normalerweise in einem horizontalen Rohrofen gezüchtet, und der Wachstumstemperaturbereich liegt im Allgemeinen zwischen 900 ° C und 1200 ° C. Es gibt zwei Wachstumsmodi: „Nassoxidation“ und „Trockenoxidation“. Die thermische Oxidschicht ist eine „gewachsene“ Oxidschicht, die eine höhere Homogenität und höhere Durchschlagsfestigkeit aufweist als die durch CVD abgeschiedene Oxidschicht. Die thermische Oxidschicht ist eine hervorragende dielektrische Schicht als Isolator. In vielen Geräten auf Siliziumbasis spielt die thermische Oxidschicht eine wichtige Rolle als Dotierungsblockierungsschicht und Oberflächendielektrikum.
Tipps: Oxidationstyp
1. Trockenoxidation
Das Silizium reagiert mit Sauerstoff und die Oxidschicht wandert in Richtung der Grundschicht. Die Trockenoxidation muss bei einer Temperatur von 850 bis 1200 ° C durchgeführt werden, und die Wachstumsrate ist niedrig, was für das MOS-Isolationsgate-Wachstum verwendet werden kann. Wenn eine hochwertige, ultradünne Siliziumoxidschicht erforderlich ist, ist die Trockenoxidation der Nassoxidation vorzuziehen.
Trockenoxidationskapazität: 15 nm ~ 300 nm (150 A ~ 3000 A)
2. Nassoxidation
Bei dieser Methode wird eine Mischung aus Wasserstoff und hochreinem Sauerstoff bei ~1000 °C verbrannt und dabei Wasserdampf erzeugt, der eine Oxidschicht bildet. Obwohl die Nassoxidation keine so hochwertige Oxidationsschicht erzeugen kann wie die Trockenoxidation, aber ausreichend ist, um als Isolationszone verwendet zu werden, hat sie im Vergleich zur Trockenoxidation einen klaren Vorteil: Sie weist eine höhere Wachstumsrate auf.
Nassoxidationskapazität: 50 nm ~ 15 µm (500 A ~ 15 µm)
3. Trockenmethode – Nassmethode – Trockenmethode
Bei dieser Methode wird in der Anfangsphase reiner trockener Sauerstoff in den Oxidationsofen freigesetzt, in der Mitte der Oxidation wird Wasserstoff hinzugefügt und am Ende wird Wasserstoff gespeichert, um die Oxidation mit reinem trockenem Sauerstoff fortzusetzen und eine dichtere Oxidationsstruktur zu bilden das übliche Nassoxidationsverfahren in Form von Wasserdampf.
4. TEOS-Oxidation
| Oxidationstechnik | Nassoxidation oder Trockenoxidation |
| Durchmesser | 2″ / 3″ / 4″ / 6″ / 8″ / 12″ |
| Oxiddicke | 100 Å ~ 15 µm |
| Toleranz | +/- 5 % |
| Oberfläche | Einseitige Oxidation (SSO) / Doppelseitige Oxidation (DSO) |
| Ofen | Horizontaler Rohrofen |
| Gas | Wasserstoff- und Sauerstoffgas |
| Temperatur | 900℃ ~ 1200 ℃ |
| Brechungsindex | 1.456 |
