热氧化制备⒊02工艺就是在高温和氧化物质(氧气或者水汽)存在条件下,在清洁KAQV212的硅片表面上生长出所需厚度的二氧化硅。热氧化法制备的二氧化硅(Sio)质量好,具有较高的化学稳定性及工艺重复性,且其物理性质和化学性质受工艺条件波动的影响小,本节主要介绍热氧化工艺。

   热氧化工艺

   热氧化工艺的设备主要有水平式和直立式两种,6英寸以下的硅片都采用水平式氧化炉,8英寸以上的硅片都采用直立式氧化炉。常用的热氧化装置  高温氧化炉,其结构如图⒋6所示(水平式),主要包括炉体、加热控温系统、石英炉管和气体控制系统。开槽的石英舟放在石英炉管中,硅片垂直插在石英舟的槽内。气源用高纯干燥氧气或高纯水蒸气。炉管的装片端置于垂直层流罩下,罩下保持着经过滤的空气流,气流的方向如图⒋6中箭头所示。在氧化过程中,要防止杂质沾污和金属污染,为了减小人为因素的影响,现代IC制程中热氧化过程都采用自动化控制。

   将硅片置于用石英玻璃制成的反应管中,反应管用电阻加热器加热到一定温度(常用的温度为900~1200℃,在特殊条件下可降到600℃以下),氧气或水汽通过反应管(典型的气流速率为1cm/s)时,在硅片表面发生化学反应生成sO~层,其厚度一般在几十到上万埃之间。与水平式氧化炉系统相比,直立式氧化炉的优点是利用了气体的向上热流性,使得氧化的均匀性比水平式的要好,同时它体积小、占地面积小,可以节省净化室的空间。