氧化劑的壓力在幾個(gè)到幾百個(gè)大氣壓之間的熱氧化稱為高壓氧化。高壓氧MAX2057ETX+T化的主要特點(diǎn)是氧化速率快,反應(yīng)溫度低(常用溫度為650~950℃),減小了雜質(zhì)的再分布和prl結(jié)的位移,又可抑制氧化過(guò)程的誘生缺陷、應(yīng)力和雜質(zhì)再分布效應(yīng)。

   高壓氧化具有以下一些明顯的優(yōu)勢(shì):

   ①它是一種快速低溫的氧化方法。在1個(gè)大氣壓以上氧化速率隨著壓力的增加而增加。在生長(zhǎng)速率不變的情況下,每增加一個(gè)大氣壓溫度可以下降30℃左右。氧化層厚度小于2um時(shí),高壓氧化速率為常壓氧化速率的10倍;如果大于2um時(shí),則為20倍以上。這種快速氧化現(xiàn)象在重?fù)诫s多晶硅中更加明顯。

   ②減少氧化層錯(cuò)。由于高壓氧化反應(yīng)比較充分,氧化膜結(jié)構(gòu)比較完整,過(guò)剩硅填隙原子較少,并且氧化溫度低、時(shí)間短,所以硅片變形小,能抑制非本征堆垛層錯(cuò)的形成。因此氧化層錯(cuò)的長(zhǎng)度和密度都比常壓下生長(zhǎng)同樣厚度的氧化層時(shí)有所減小。

   ③雜質(zhì)再分布和分凝效應(yīng)減小。與常壓氧化相比,要達(dá)到相同的氧化層厚度,高壓氧化可用較低的氧化溫度和較短的氧化時(shí)間,因此,氧化過(guò)程中雜質(zhì)再分布和分凝效應(yīng)減小。實(shí)驗(yàn)表明高壓氧化所制得的氧化膜的折射率、氧化層電荷和腐蝕速率等方面的質(zhì)量指標(biāo)可與常規(guī)混氧氧化相媲美。高壓氧化分為高壓干氧氧化和高壓水汽氧化兩種。高壓水汽氧化叉可以分為氫氧合成高壓水汽氧化和高壓去離子水注人式水汽氧化。高壓氧化的設(shè)各,大體分成兩類:一類是受熱式耐壓容器的研究型高壓氧化系統(tǒng),另一類是水冷耐壓容器的流通型商用高壓氧化系統(tǒng)。

   水冷耐壓容器的流通型商用高壓系統(tǒng)。其基本結(jié)構(gòu)是將普通的擴(kuò)散爐裝在不銹鋼的壓力容器中,擴(kuò)散爐中插有普通石英管,壓力容器內(nèi)壁裝有冷卻水管,冷卻水經(jīng)冷阱冷卻后又返回壓力容器。