Термично окисление

В микроелектронното производство термичното окисление е начин за производство на тънък слой оксид (най-често Силициев диоксид) върху повърхността на пластина. Процесът се извършва като окисляващият агент взаимодейства с подложката при висока температура и дифундира в нея. Термичното окисление може да бъде приложено за различни материали, но в тази статия ще бъде разгледано само окислението на силициев субстрат за израстване на силициев диоксид.

Химична реакция

Термичното окисление на Силиций се извършва обикновено при температури от 800 до 1200 °C, което води до така наречения Високо температурен оксиден слой. При окисляването може да се използва водна пара или молекулярен кислород. Поради тази причина окисляването се нарича мокро или сухо. Химичната реакция е една от следните:
Si + 2H₂O → SiO₂ + 2H₂
Si + O₂ → SiO₂
Окисляващият агент може да съдържа няколко процента Солна киселина (HCI). Хлорът премахва металните йони, които може да се срещнат в оксида.

Термичното окисление се състои от силиций от подложката и Кислород от околната среда. Слоят израства върху пластината и над нея. За всеки един консумиран слой силиций се появяват 2.17 оксидни слоя. Ако открита повърхнина на силициев кристал се окисли, 44% от оксидният слой ще лежи върху повърхнината, а 56% над нея.