La couche d'oxyde thermique d'une plaquette de silicium est une couche d'oxyde ou une couche de silice formée sur la surface nue d'une plaquette de silicium dans des conditions de température élevée avec un agent oxydant.La couche d'oxyde thermique de la plaquette de silicium est généralement cultivée dans un four tubulaire horizontal, et la plage de température de croissance est généralement de 900 °C à 1 200 °C, et il existe deux modes de croissance : « oxydation humide » et « oxydation sèche ». La couche d'oxyde thermique est une couche d'oxyde « cultivée » qui présente une plus grande homogénéité et une plus grande rigidité diélectrique que la couche d'oxyde déposée par CVD. La couche d'oxyde thermique est une excellente couche diélectrique comme isolant. Dans de nombreux dispositifs à base de silicium, la couche d'oxyde thermique joue un rôle important en tant que couche de blocage du dopage et diélectrique de surface.
Conseils : Type d'oxydation
1. Oxydation sèche
Le silicium réagit avec l'oxygène et la couche d'oxyde se déplace vers la couche basale. L'oxydation sèche doit être effectuée à une température de 850 à 1 200 °C et le taux de croissance est faible, ce qui peut être utilisé pour la croissance de la grille d'isolation MOS. Lorsqu’une couche d’oxyde de silicium ultra-mince de haute qualité est requise, l’oxydation sèche est préférable à l’oxydation humide.
Capacité d'oxydation sèche : 15 nm ~ 300 nm (150 A ~ 3 000 A).
2. Oxydation humide
Cette méthode utilise un mélange d’hydrogène et d’oxygène de haute pureté pour brûler à ~1 000 °C, produisant ainsi de la vapeur d’eau pour former une couche d’oxyde. Bien que l'oxydation humide ne puisse pas produire une couche d'oxydation d'aussi haute qualité que l'oxydation sèche, mais suffisamment pour être utilisée comme zone d'isolement, l'oxydation sèche présente un net avantage par rapport à son taux de croissance plus élevé.
Capacité d'oxydation humide : 50 nm ~ 15 µm (500 A ~ 15 µm)
3. Méthode sèche - méthode humide - méthode sèche
Dans cette méthode, de l'oxygène sec pur est libéré dans le four d'oxydation au stade initial, de l'hydrogène est ajouté au milieu de l'oxydation et de l'hydrogène est stocké à la fin pour poursuivre l'oxydation avec de l'oxygène sec pur afin de former une structure d'oxydation plus dense que le processus d’oxydation humide courant sous forme de vapeur d’eau.
4. Oxydation TEOS
Technique d'oxydation | Oxydation humide ou oxydation sèche |
Diamètre | 2″ / 3″ / 4″ / 6″ / 8″ / 12″ |
Épaisseur d'oxyde | 100 Å ~ 15µm |
Tolérance | +/- 5% |
Surface | Oxydation simple face (SSO) / Oxydation double face (DSO) |
Four | Four tubulaire horizontal |
Gaz | Hydrogène et oxygène gazeux |
Température | 900℃ ~ 1200℃ |
Indice de réfraction | 1.456 |