La introducción a tres tipos de procesos de oxidación.

El proceso de oxidación se refiere al proceso de proporcionar oxidantes (como oxígeno, vapor de agua) y energía térmica al silicio.obleas, provocando una reacción química entre el silicio y los oxidantes para formar una película protectora de dióxido de silicio (SiO₂).

Tres tipos de procesos de oxidación.

1.Oxidación seca:

En el proceso de oxidación seca, las obleas se someten a un ambiente de alta temperatura enriquecido con O₂ puro para la oxidación. La oxidación seca avanza lentamente porque las moléculas de oxígeno son más pesadas que las de agua. Sin embargo, es ventajoso para la producción de capas de óxido delgadas y de alta calidad porque esta velocidad más lenta permite un control más preciso sobre el espesor de la película. Este proceso puede producir una película de SiO₂ homogénea y de alta densidad sin producir subproductos indeseables como el hidrógeno. Es adecuado para la producción de finas capas de óxido en dispositivos que requieren un control preciso sobre el espesor y la calidad del óxido, como los óxidos de puerta MOSFET.

2.Oxidación húmeda:

La oxidación húmeda opera exponiendo obleas de silicio a vapor de agua a alta temperatura, lo que desencadena una reacción química entre el silicio y el vapor para formar dióxido de silicio (SiO₂). Este proceso produce capas de óxido con baja uniformidad y densidad y produce subproductos indeseables como H₂, que normalmente no se utilizan en el proceso central. Esto se debe a que la tasa de crecimiento de la película de óxido es más rápida porque la reactividad del vapor de agua es mayor que la del oxígeno puro. Por lo tanto, la oxidación húmeda no suele utilizarse en los procesos centrales de la fabricación de semiconductores.

3.Oxidación radical:  

En el proceso de oxidación radical, la oblea de silicio se calienta a una temperatura alta, momento en el que los átomos de oxígeno y las moléculas de hidrógeno se combinan para formar gases de radicales libres altamente activos. Estos gases reaccionan con la oblea de silicio para formar una película de SiO₂.

Su ventaja destacada es su alta reactividad: puede formar películas uniformes en áreas difíciles de alcanzar (por ejemplo, esquinas redondeadas) y en materiales de baja reactividad (por ejemplo, nitruro de silicio). Esto lo hace muy adecuado para fabricar estructuras complejas como semiconductores 3D que exigen películas de óxido muy uniformes y de alta calidad.