Processen med oxidation af siliciumcarbid er enkel. Detsiliciumcarbidsubstratkan oxideres direkte termisk for at opnå SiO2 på substratet. Siliciumcarbid er den eneste sammensatte halvleder, der kan opnå SiO2 af høj kvalitet gennem siliciumcarbid termisk oxidation. Den teoretiske formel er som følger:
SiC + 1,5O2 → SiO2 + CO
For at dyrke 100 nm SiO2 forbruges 46 nm siliciumcarbid. Oxidationsprocessen for siliciumcarbid er opdelt i tør metode og våd metode.
Hastigheden af oxidation af siliciumcarbidoverflade er relateret til siliciumcarbids polar:
Blandt alle krystalplaner er oxidationshastigheden på (000-1) kulstofplan den hurtigste, og den (0001) siliciumplan er den langsomste. Oxidationshastigheden for (000-1) kulstofoverflade er 8-15 gange den for (0001) siliciumoverflade. Når det oxideres ved 1000 ° C i 5 timer, er (000-1) siliciumoverfladen 80 nm, og (0001) carbonoverfladen er 10 nm. Oxidation af siliciumcarbid ved høj temperatur er også en destruktiv metode til at identificere polariteten.
Desuden er siliciumcarbidoxidationshastigheden tæt på en parabel:
d ^ 2 + Annonce = Bt
d er siliciumcarbidoxidationsfilmtykkelsen, t er tiden, og A og B er de målte parametre.
Faktisk er der andre oxidationsformer:
SiC + O2 → SiO2 + C
Som et resultat kan der være kulstofdefekter. Der er flere måder at reducere defekter på grænsefladen mellem SiO2 og SiC:
1. Annealing efter siliciumcarbidoxidationstilstand: Annealing i inert gas (Ar / N2) efter termisk oxidation.
2. Oxidation og nitridering: Efter termisk oxidation, passerer N-holdig gas (NO / N2O / NH3) til udglødning; eller oxideres direkte i N-gas (NO / N2O / NH3).
3. Oxidation eller annealing i andre atmosfærer / opløsninger: inklusive POCl3 / Na-opløsning osv.
4. Indsæt andre lag:
- Manglen ved direkte termisk oxidation af siliciumcarbid er 1,3 × 10 ^ 11 cm-2. Når vi vender tilbage til den oprindelige metode, deponerer Si og derefter oxideres termisk til SiO2, er antallet af defekter 1,2 × 10 ^ 10 cm-2. Det er værd at bemærke, at det er meget vanskeligt at karakterisere grænsefladen. TEM, XPS, AES, EELS er alle vanskelige at få gode resultater, så antallet er tvivlsomt.
- Deponer andre isolatorer, såsom Al2O3, AlN, AlON osv.
For mere information, kontakt os venligst e-mail på victorchan@powerwaywafer.com og powerwaymaterial@gmail.com.