تغییر ضخامت لایه اکسید سیلیکون (SiO۲) تحت تاثیر دما و زمان در فرآیند اکسیداسیون خشک

سیلیکون (Si) در میان مواد نیمه هادی منحصر به فرد است چون سطح آن به سادگی می تواند توسط یک لایه اکسید (SiO۲) پوشانده شود. اگرچه سیلیکون ماده ای نیمه هادی است اما دی اکسید سیلیکون یک ماده عایق محسوب می شود که از سیلیکون و یا لایه های زیرین در مقابل واکنش های شیمیایی و فیزیکی در فرآیند ساخت جلوگیری می کند. این خاصیت یک فاکتور مهم در تکنولوژی سیلیکون محسوب می شود. در این مقاله یک قطعه سیلیکون با ضخامت ۲۵۰ میکرومتر تحت پروسه اکسیداسیون خشک قرار گرفته که لایه نازک دی اکسید سیلیکون SiO۲ با دو روش تولید شده است. در روش اول این قطعه سیلیکون تحت پروسه اکسیداسیون خشک به مدت ۰/۰۷۶ ساعت در دمای ۱۱۰۰ درجه سانتی گراد قرار گرفته و SiO۲ با ضخامت ۰/۰۲۷ میکرومتر ایجاد شده است و در روش دوم این قطعه سیلیکون تحت پروسه اکسیداسیون خشک به مدت ۵۰ ساعت در دمای ۸۰۰ درجه سانتی گراد قرار گرفته است و SiO۲ با ضخامت ۰/۰۹۴ میکرومتر ایجاد شده است. ضخامت لایه اکسید در هر مرحله به کمک شبیه سازی توسط نرم افزار Silvaco و روابط عددی به ترتیب برای حالت اکسیداسیون بدون ضخامت اولیه و حالت با ضخامت اولیه محاسبه شده است. طبق نتایج شبیه سازی و روابط عددی به دست آمده اگر بخواهیم ضخامت لایه اکسید ایجاد شده را به اندازه ی چند صدم میکرومتر افزایش دهیم باید زمان اکسیداسیون را چندین ساعت حدود ۵۰ ساعت ادامه دهیم.

کلیدواژه ها:

حد ، سیلیکون ، اکسیداسیون ، خشک ، Silvaco ، ناخالصی ، اولیه