Die Einführung in drei Arten von Oxidationsprozessen

Unter Oxidationsprozess versteht man den Prozess der Bereitstellung von Oxidationsmitteln (wie Sauerstoff, Wasserdampf) und thermischer Energie auf SiliziumWaffeln, was zu einer chemischen Reaktion zwischen Silizium und den Oxidationsmitteln führt und einen schützenden Siliziumdioxidfilm (SiO₂) bildet.

Drei Arten von Oxidationsprozessen

1. Trockenoxidation:

Unter Oxidationsprozess versteht man den Prozess der Bereitstellung von Oxidationsmitteln (wie Sauerstoff, Wasserdampf) und thermischer Energie auf Silizium

2. Nassoxidation:

Bei der Nassoxidation werden Siliziumwafer einem Wasserdampf hoher Temperatur ausgesetzt, der eine chemische Reaktion zwischen Silizium und dem Dampf zur Bildung von Siliziumdioxid (SiO₂) auslöst. Dieser Prozess erzeugt Oxidschichten mit geringer Gleichmäßigkeit und Dichte und erzeugt unerwünschte Nebenprodukte wie H₂, die im Kernprozess normalerweise nicht verwendet werden. Dies liegt daran, dass die Wachstumsrate des Oxidfilms schneller ist, da die Reaktivität von Wasserdampf höher ist als die von reinem Sauerstoff. Daher wird die Nassoxidation in den Kernprozessen der Halbleiterfertigung üblicherweise nicht eingesetzt.

3. Radikale Oxidation:  

Beim radikalischen Oxidationsprozess wird der Siliziumwafer auf eine hohe Temperatur erhitzt, woraufhin sich Sauerstoffatome und Wasserstoffmoleküle zu hochaktiven freien Radikalgasen verbinden. Diese Gase reagieren mit dem Siliziumwafer und bilden einen SiO₂-Film.

Bei der Nassoxidation werden Siliziumwafer einem Wasserdampf hoher Temperatur ausgesetzt, der eine chemische Reaktion zwischen Silizium und dem Dampf zur Bildung von Siliziumdioxid (SiO₂) auslöst. Dieser Prozess erzeugt Oxidschichten mit geringer Gleichmäßigkeit und Dichte und erzeugt unerwünschte Nebenprodukte wie H₂, die im Kernprozess normalerweise nicht verwendet werden. Dies liegt daran, dass die Wachstumsrate des Oxidfilms schneller ist, da die Reaktivität von Wasserdampf höher ist als die von reinem Sauerstoff. Daher wird die Nassoxidation in den Kernprozessen der Halbleiterfertigung üblicherweise nicht eingesetzt.