Thermooxid-Siliziumwafer

Thermooxid-Siliziumwafer

Bei thermischen Oxid-Siliziumwafern handelt es sich um Siliziumwafer, auf denen sich eine Schicht aus Siliziumdioxid (SiO2) gebildet hat. Durch den thermischen Oxidationsprozess wird bei erhöhter Temperatur in Gegenwart eines Oxidationsmittels eine thermische Oxidschicht (Si+SiO2) oder Siliziumdioxidschicht auf einer blanken Siliziumwaferoberfläche gebildet.
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Beschreibung
Technische Parameter

Ningbo Sibranch Microelectronics Technology Co., Ltd.:Ihr vertrauenswürdiger Hersteller von 300-mm-Siliziumwafern!

 

 

Sibranch Microelectronics wurde 2006 von Material- und Ingenieurwissenschaftlern in Ningbo, China, gegründet und hat sich zum Ziel gesetzt, weltweit Halbleiterwafer und Dienstleistungen anzubieten. Zu unseren Hauptprodukten gehören Standard-Siliziumwafer SSP (einseitig poliert), DSP (doppelseitig poliert), Test-Siliziumwafer und Prime-Siliziumwafer, SOI-Wafer (Silicon on Insulator) und Münzrollenwafer mit einem Durchmesser von bis zu 12 Zoll, CZ/MCZ/FZ/NTD, fast jede Ausrichtung, Off-Cut, hoher und niedriger spezifischer Widerstand, ultra-flache, ultra-dünne, dicke Wafer usw.

 

Führender Service

Wir sind bestrebt, unsere Produkte ständig weiterzuentwickeln, um ausländischen Kunden eine große Anzahl qualitativ hochwertiger Produkte zu bieten und so die Kundenzufriedenheit zu übertreffen. Wir können auch maßgeschneiderte Dienstleistungen entsprechend den Kundenanforderungen wie Größe, Farbe, Aussehen usw. anbieten. Wir können den günstigsten Preis und qualitativ hochwertige Produkte anbieten.

 

Qualität garantiert

Wir haben kontinuierlich geforscht und Innovationen entwickelt, um den Bedürfnissen verschiedener Kunden gerecht zu werden. Gleichzeitig halten wir uns stets an strenge Qualitätskontrollen, um sicherzustellen, dass die Qualität jedes Produkts internationalen Standards entspricht.

 

Große Vertriebsländer

Wir konzentrieren uns auf den Verkauf in Überseemärkten. Unsere Produkte werden nach Europa, Amerika, Südostasien, in den Nahen Osten und in andere Regionen exportiert und werden von Kunden auf der ganzen Welt gut angenommen.

 

Verschiedene Arten von Produkten

Unser Unternehmen bietet maßgeschneiderte Siliziumwafer-Verarbeitungsdienstleistungen an, die auf die spezifischen Bedürfnisse unserer Kunden zugeschnitten sind. Dazu gehören unter anderem Si Wafer BackGrinding, Dicing, DownSizing, Edge Grinding sowie MEMS. Wir sind bestrebt, maßgeschneiderte Lösungen zu liefern, die die Erwartungen übertreffen und die Kundenzufriedenheit gewährleisten.

 

Produkttypen

 

CZ-Siliziumwafer

CZ-Siliziumwafer werden aus einkristallinen Siliziumbarren geschnitten, die mit der Czochralski-CZ-Wachstumsmethode gezogen werden, die in der Elektronikindustrie am häufigsten zum Züchten von Siliziumkristallen aus großen zylindrischen Siliziumbarren verwendet wird, die zur Herstellung von Halbleiterbauelementen verwendet werden. Bei diesem Verfahren wird ein länglicher kristalliner Siliziumkeim mit präziser Ausrichtungstoleranz in ein Siliziumschmelzbad mit präzise kontrollierter Temperatur eingebracht. Der Impfkristall wird langsam und mit streng kontrollierter Geschwindigkeit aus der Schmelze nach oben gezogen, und an der Grenzfläche kommt es zur Kristallverfestigung der Atome der flüssigen Phase. Während dieses Ziehvorgangs rotieren der Impfkristall und der Tiegel in entgegengesetzte Richtungen und bilden so einen großen Einkristall aus Silizium mit einer perfekten Kristallstruktur des Impfkristalls.

Siliziumoxid-Wafer

Siliziumoxidwafer sind ein fortschrittliches und unverzichtbares Material, das in verschiedenen High-Tech-Branchen und -Anwendungen eingesetzt wird. Es handelt sich um eine hoch{2}}reine kristalline Substanz, die durch die Verarbeitung hochwertiger-Siliziummaterialien hergestellt wird, was sie zu einem idealen Substrat für viele verschiedene Arten elektronischer und photonischer Anwendungen macht.

Dummy-Wafer (Münzrolle)

Dummy-Wafer (auch Testwafer genannt) sind Wafer, die hauptsächlich für Experimente und Tests verwendet werden und sich von allgemeinen Wafern für Produkte unterscheiden. Dementsprechend werden regenerierte Wafer meist als Dummy-Wafer (Testwafer) eingesetzt.

Goldbeschichteter Siliziumwafer

Gold-beschichtete Siliziumwafer und gold-beschichtete Siliziumchips werden häufig als Substrate für die analytische Charakterisierung von Materialien verwendet. Beispielsweise können auf mit Gold-beschichteten Wafern abgeschiedene Materialien aufgrund des hohen -Reflexionsvermögens und der günstigen optischen Eigenschaften von Gold mittels Ellipsometrie, Raman-Spektroskopie oder Infrarotspektroskopie (IR) analysiert werden.

Silizium-Epitaxie-Wafer

Silizium-Epitaxiewafer sind äußerst vielseitig und können in verschiedenen Größen und Dicken hergestellt werden, um den unterschiedlichen Branchenanforderungen gerecht zu werden. Sie werden auch in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, darunter integrierte Schaltkreise, Mikroprozessoren, Sensoren, Leistungselektronik und Photovoltaik.

Thermisches Oxid trocken und nass

Hergestellt mit der neuesten Technologie und ist darauf ausgelegt, beispiellose Zuverlässigkeit und gleichbleibende Leistung zu bieten. Thermal Oxide Dry and Wet ist ein unverzichtbares Werkzeug für Halbleiterhersteller weltweit, da es eine effiziente Möglichkeit bietet, qualitativ hochwertige Wafer herzustellen, die alle anspruchsvollen Anforderungen der Branche erfüllen.

300 mm Siliziumwafer

Dieser Wafer hat einen Durchmesser von 300 Millimetern und ist damit größer als herkömmliche Wafergrößen. Diese größere Größe macht es kostengünstiger und effizienter und ermöglicht eine höhere Produktionsleistung ohne Einbußen bei der Qualität.

100 mm Siliziumwafer

Der 100-mm-Siliziumwafer ist ein hochwertiges Produkt, das in der Elektronik- und Halbleiterindustrie weit verbreitet ist. Dieser Wafer ist darauf ausgelegt, optimale Leistung, Präzision und Zuverlässigkeit zu bieten, die bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen unerlässlich sind.

200 mm Siliziumwafer

Auch der 200-mm-Siliziumwafer ist vielseitig einsetzbar, mit Anwendungen in Forschung und Entwicklung sowie in der Großserienfertigung. Es kann genau an Ihre Spezifikationen angepasst werden, mit Optionen für dünne oder dicke Wafer, polierten oder unpolierten Oberflächen und anderen Funktionen entsprechend Ihren spezifischen Anforderungen.

 

Was ist ein thermischer Oxid-Siliziumwafer?

 

 

Bei thermischen Oxid-Siliziumwafern handelt es sich um Siliziumwafer, auf denen sich eine Schicht aus Siliziumdioxid (SiO2) gebildet hat. Durch den thermischen Oxidationsprozess wird bei erhöhter Temperatur in Gegenwart eines Oxidationsmittels eine thermische Oxidschicht (Si+SiO2) oder Siliziumdioxidschicht auf einer blanken Siliziumwaferoberfläche gebildet. Es wird normalerweise in einem horizontalen Rohrofen mit einem Temperaturbereich von 900 bis 1200 Grad gezüchtet, wobei entweder eine „nasse“ oder eine „trockene“ Wachstumsmethode verwendet wird. Bei thermischem Oxid handelt es sich um eine Art „gewachsene“ Oxidschicht. Im Vergleich zur CVD-abgeschiedenen Oxidschicht handelt es sich um eine ausgezeichnete dielektrische Schicht als Isolator mit höherer Gleichmäßigkeit und höherer Durchschlagsfestigkeit. Bei den meisten Geräten auf Silizium--Basis ist die thermische Oxidschicht ein wichtiges Material zur Beruhigung der Siliziumoberfläche, um als Dotierungsbarriere und Oberflächendielektrikum zu fungieren.

 

 
Arten von thermischen Oxid-Siliziumwafern
 

Nasses thermisches Oxid auf beiden Seiten des Wafers
Filmdicke: 500 Å – 10 µm auf beiden Seiten
Filmdickentoleranz: Zielwert ±5 %
Filmspannung: – 320 ± 50 MPa Druck

01/

Nasses thermisches Oxid auf einer Seite des Wafers
Filmdicke: 500 Å – 10.000 Å auf beiden Seiten
Filmdickentoleranz: Zielwert ±5 %
Filmspannung: -320 ± 50 MPa Druck

02/

Trockenes thermisches Oxid auf beiden Seiten des Wafers
Filmdicke: 100 Å – 3.000 Å auf beiden Seiten
Filmdickentoleranz: Zielwert ±5 %
Filmspannung: – 320 ± 50 MPa Druck

03/

Trockenes thermisches Oxid auf einer Seite des Wafers
Filmdicke: 100 Å – 3.000 Å auf beiden Seiten
Filmdickentoleranz: Zielwert ±5 %
Filmspannung: – 320 ± 50 MPa Druck

04/

Trockenes chloriertes thermisches Oxid mit Formiergasglühen
Filmdicke: 100 Å – 3.000 Å auf beiden Seiten
Filmdickentoleranz: Zielwert ±5 %
Filmspannung: – 320 ± 50 MPa Druck
Seitenprozess: Beide Seiten

Der Herstellungsprozess von thermischen Oxid-Siliziumwafern

 

Die thermische Oxidation von Silizium beginnt damit, dass die Siliziumwafer in ein Quarzgestell, allgemein als Schiffchen bekannt, gelegt werden, das in einem thermischen Quarzoxidationsofen erhitzt wird. Die Temperatur im Ofen kann bei Normaldruck zwischen 950 und 1.250 Grad Celsius liegen. Um die Wafer auf etwa 19 Grad Celsius der gewünschten Temperatur zu halten, ist ein Kontrollsystem erforderlich.
Abhängig von der Art der durchgeführten Oxidation wird Sauerstoff oder Dampf in den thermischen Oxidationsofen eingeleitet.
Sauerstoff aus diesen Gasen diffundiert dann von der Oberfläche des Substrats durch die Oxidschicht zur Siliziumschicht. Die Zusammensetzung und Tiefe der Oxidationsschicht kann durch Parameter wie Zeit, Temperatur, Druck und Gaskonzentration genau gesteuert werden.
Eine hohe Temperatur erhöht die Oxidationsrate, erhöht aber auch die Verunreinigungen und die Bewegung der Verbindung zwischen der Silizium- und der Oxidschicht.

Diese Eigenschaften sind insbesondere dann unerwünscht, wenn der Oxidationsprozess mehrere Schritte erfordert, wie es bei komplexen ICs der Fall ist. Eine niedrigere Temperatur erzeugt eine Oxidschicht höherer Qualität, verlängert aber auch die Wachstumszeit.

Die typische Lösung für dieses Problem besteht darin, die Wafer bei relativ niedriger Temperatur und hohem Druck zu erhitzen, um die Wachstumszeit zu verkürzen.

Eine Erhöhung um eine Standardatmosphäre (atm) verringert die erforderliche Temperatur um etwa 20 Grad Celsius, vorausgesetzt, alle anderen Faktoren sind gleich. Industrielle Anwendungen der thermischen Oxidation nutzen einen Druck von bis zu 25 atm bei einer Temperatur zwischen 700 und 900 Grad Celsius.

Die Oxidwachstumsrate ist zunächst sehr schnell, verlangsamt sich jedoch, da Sauerstoff durch eine dickere Oxidschicht diffundieren muss, um das Siliziumsubstrat zu erreichen. Nach Abschluss der Oxidation dringen fast 46 Prozent der Oxidschicht in das ursprüngliche Substrat ein, so dass 54 Prozent der Oxidschicht auf dem Substrat verbleiben.

 

 
FAQ
 

F: Was ist das thermische Oxid eines Siliziumwafers?

A: Bei der thermischen Oxidation wird ein Siliziumwafer einer Kombination aus Oxidationsmitteln und Hitze ausgesetzt, um eine Schicht aus Siliziumdioxid (SiO2) zu bilden. Diese Schicht wird am häufigsten mit Wasserstoff- und/oder Sauerstoffgas hergestellt, obwohl jedes beliebige Halogengas verwendet werden kann.

F: Was sind die beiden Hauptursachen für thermische Oxidation?

A: Dieser Oxidationsofen wird dann entweder Sauerstoff (trockene thermische Oxidation) oder Wassermolekülen (nasse thermische Oxidation) ausgesetzt. Die Sauerstoff- oder Wassermoleküle reagieren mit der Siliziumoberfläche und bilden nach und nach eine dünne Oxidschicht.

F: Was passiert, wenn ein Siliziumwafer in einen Hochtemperaturofen mit Sauerstoff oder Dampf gelegt wird?

A: Im Gegensatz dazu wird die thermische Oxidation durch die Reaktion eines Siliziumwafers mit Sauerstoff oder Dampf bei hoher Temperatur erreicht. Thermisch gewachsene Oxide weisen im Allgemeinen bessere dielektrische Eigenschaften auf als abgeschiedene Oxide. Die Struktur dieser Oxide ist amorph; Sie sind jedoch fest mit der Siliziumoberfläche verbunden.

F: Was ist der Unterschied zwischen nassem und trockenem thermischem Oxid?

A: Der Brechungsindex von nassem und trockenem thermischem Oxid unterscheidet sich nicht messbar. Der Leckstrom ist geringer und die Spannungsfestigkeit ist bei DRY-Thermaloxid höher als bei WET Thermal Oxide. Bei sehr geringen Dicken, weniger als 100 nm, kann die Dicke des TROCKENOxids präziser gesteuert werden, da es langsamer wächst als das WET-Thermaloxid.

F: Wie dick ist die Oxidschicht auf einem Siliziumwafer?

A: Es wird als „Oxid“ bezeichnet, aber auch als Quarz und Kieselsäure. (ungefähr 1,5 nm oder 15 Å [Angström]), das sich auf der Oberfläche eines Siliziumwafers bildet, wenn der Wafer unter Umgebungsbedingungen Luft ausgesetzt wird.

F: Warum wird thermische Oxidation bevorzugt, um SiO2 als Gate-Oxid wachsen zu lassen?

A: Das Wachstum von Siliziumdioxid erfolgt durch thermische Oxidation, entweder in trockener oder feuchter Umgebung. Für Oxide höchster Qualität, wie z. B. Gate-Oxide, wird die Trockenoxidation bevorzugt. Vorteile sind eine langsame Oxidationsrate, eine gute Kontrolle der Oxiddicke in dünnen Oxiden und hohe Durchschlagsfeldwerte.

F: Wie entfernt man eine Oxidschicht von Silizium?

A: Siliziumdioxidschichten können mit verschiedenen Methoden von Siliziumsubstraten entfernt werden. Eine Methode besteht darin, den Wafer in einer Ätzlösung einzuweichen, um den größten Teil der Siliziumoxidschicht zu entfernen, und anschließend die Oberfläche des Wafers mit einer zweiten Ätzlösung zu waschen, um die restliche Siliziumoxidschicht zu entfernen.

F: Was ist der Zweck der Verwendung einer thermisch gewachsenen Oxidschicht auf einem Siliziumwafer als Ausgangsschicht für unsere Fertigung?

A: Der Prozess der thermischen Oxidabscheidung auf Silizium ist eine gängige Herstellungsmethode für MEMS-Geräte. Der Prozess verbessert die Oberfläche von Siliziumwafern, entfernt unerwünschte Partikel und führt zu dünnen Filmen mit hoher elektrischer Festigkeit und Reinheit.

F: Was ist das thermische Oxid eines Siliziumwafers?

A: Bei der thermischen Oxidation wird ein Siliziumwafer einer Kombination aus Oxidationsmitteln und Hitze ausgesetzt, um eine Schicht aus Siliziumdioxid (SiO2) zu bilden. Diese Schicht wird am häufigsten mit Wasserstoff- und/oder Sauerstoffgas hergestellt, obwohl jedes beliebige Halogengas verwendet werden kann.

F: Wie groß ist das thermische Wachstum von Siliziumoxid?

A: Das Wachstum von Siliziumdioxid erfolgt 54 % über und 46 % unter der ursprünglichen Siliziumoberfläche, wenn Silizium verbraucht wird. Die Nassoxidationsrate ist schneller als der Trockenoxidationsprozess. Daher eignet sich der Trockenoxidationsprozess zur Bildung dünner Oxidschichten zur Passivierung der Siliziumoberfläche.

F: Was ist Trockenoxidation von Siliziumwafern?

A: Normalerweise wird hochreines Sauerstoffgas zur Oxidation von Silizium verwendet. Stickstoffgas im Oxidationssystem wird als Prozessgas während des Systemstillstands, des Temperaturanstiegs, der Wafer-Ladeschritte und der Kammerspülung verwendet, da Stickstoff bei der Verarbeitungstemperatur nicht mit Silizium reagiert.

F: Warum wird thermische Oxidation bevorzugt, um SiO2 als Gate-Oxid wachsen zu lassen?

A: Das Wachstum von Siliziumdioxid erfolgt durch thermische Oxidation, entweder in trockener oder feuchter Umgebung. Für Oxide höchster Qualität, wie z. B. Gate-Oxide, wird die Trockenoxidation bevorzugt. Vorteile sind eine langsame Oxidationsrate, eine gute Kontrolle der Oxiddicke in dünnen Oxiden und hohe Durchschlagsfeldwerte.

F: Wie funktioniert die thermische Oxidation?

A: Ein thermischer Oxidationsapparat erhitzt die VOCs oder HAPs auf eine genaue Temperatur, bis sie oxidiert sind. Durch den Oxidationsprozess werden die schädlichen Schadstoffe in Kohlendioxid und Wasser zerlegt. Thermische Oxidationsmittel sind ideal für Anwendungen, bei denen möglicherweise Partikel vorhanden sind und eine höhere Konzentration an VOCs vorliegt.

F: Welche Art von Siliziumsubstrat wird für die Oxidation verwendet?

A: Einkristall<100>Silikon oder Silikon mit leichtem Schnittfehler (<100>±0,5 Grad) liefert die besten Ergebnisse. Moderate Dotierungsniveaus (1–100 Ωcm spezifischer Widerstand) werden bevorzugt. Bei der thermischen Oxidation sind größere Durchmesser bis zu 300 mm üblich.

F: Warum ist der Oberflächenzustand so wichtig?

A: Eine organisch-freie Oberfläche und minimale Rauheit ermöglichen eine gleichmäßige Oxidation und minimieren Defekte in der Oxidschicht. Reinigungsverfahren zielen darauf ab, organische Verunreinigungen und Partikel bis hin zu zu entfernen<100/cm2 level.

F: Was verursacht Schwankungen in der Oxidationsrate?

A: Die Haupttreiber sind die Temperatur und die oxidative Umgebung. Allerdings beeinflussen auch Parameter wie Dotierungskonzentration, Defektdichte, Kristallorientierung und Oberflächenrauheit die Diffusionsraten, die die Oxidationskinetik bestimmen.

F: Welche Probleme können durch uneinheitliches Silizium entstehen?

A: Räumliche Unterschiede in der Dicke oder Zusammensetzung beeinträchtigen die Leistung und Ausbeute des Geräts. Einheitlichkeitsziele sind im Allgemeinen<±1% variation across a wafer.

F: Wie rein muss das Siliziumsubstrat sein?

A: Eine hohe Reinheit mit minimaler metallischer oder kristallografischer Verunreinigung ist für die Qualität des Gate-Dielektrikums von entscheidender Bedeutung. Silizium für fortgeschrittene Knoten kann Reinheitsgrade über 11 Neunen (99,999999999 %) aufweisen.

F: Kann Siliziumoxid Siliziumsubstrate in Geräten ersetzen?

A: Nein. Siliziumoxid hat eine isolierende und dielektrische Funktion, aber Geräte wie Transistoren benötigen für ihre Funktionalität ein darunterliegendes Halbleitersubstrat wie Silizium. Erst Silizium selbst ermöglicht ein effizientes Schaltverhalten.

F: Wie viel Silizium wird bei der Oxidation verbraucht?

A: Ungefähr 44 % der anfänglichen Oxiddicke resultieren aus dem Verbrauch des Siliziumwafers selbst. Der Rest ergibt sich aus der Sauerstoffquelle. Dieses Verhältnis bestimmt die endgültige Oxidreinheit.
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Unsere Produkte beziehen wir ausschließlich von den fünf weltweit führenden Herstellern und führenden inländischen Fabriken. Unterstützt durch hochqualifizierte nationale und internationale technische Teams und strenge Qualitätskontrollmaßnahmen.

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Fabrikschau

 

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Unser Zertifikat

 

Unser Unternehmen ist stolz auf die verschiedenen Zertifizierungen, die wir erhalten haben, darunter unser Patentzertifikat, das ISO9001-Zertifikat und das National High-Tech Enterprise-Zertifikat. Diese Zertifizierungen stehen für unser Engagement für Innovation, Qualitätsmanagement und unser Engagement für Spitzenleistungen.

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