水汽氧化是以高純水蒸氣或直接通人氫氣與氧氣為氧化氣氛,生長機理是在高溫下,由硅片表KIA7035AF-RTF面的硅原子和水分子反應生成sO?層,其反應式水汽氧化的特點:氧化速率快,在]200℃下,水分子的擴散速率比干氧氧化時氧分子的擴散速率快幾十倍,故水汽氧化的生長速率較快;但氧化層質量較差,結構疏松,薄膜致密性最差,針孔密最大;氧化層表面是硅烷醇(Si―OI1),易吸附水,所生成氧化層表面與光刻膠黏附性差,易浮膠,使光刻困難。所以在光刻膠涂覆前要經過吹千O2(或干N2)熱處理,將~Sl―OH分解成~Sl―O烷結構,并排除水分。

   濕氧氧化法

   濕氧氧化是讓氧氣在通入反應室之前先通過加熱的高純去離子水,使氧氣中攜帶一定量的水汽(水汽的含量一般由水浴溫度和氣流決定,飽和的情況下只與水浴溫度有關)。所以濕氧氧化兼有干氧氧化和水汽氧化兩種氧化作用,氧化速率和氧化層質量介于兩者之間。在集成電路工藝中,熱氧化只需通入反應氣體,反應氣體不用稀釋。干氧氧化時,只通入高純氧氣;濕氧氧化時,將氧氣先通過高純水,高純水溫一般較高,在90℃以上,這樣氧攜帶大量水汽;水汽氧化時,直接通人水汽或分別通入H2、O2氣體。用高純氫氣和氧氣在石英反應管進口處直接合成水蒸氣的方法進行水汽氧化時,通過改變氫氣和氧氣的比例,可以調節水蒸氣壓,減少沾污,有助于提高熱生長二氧化硅的質量。

   實際熱氧化工藝多是采用干、濕氧交替的方法進行,如3DK4的一氧工藝:干氧15min,再濕氧40rnin,最后干氧15min。干、濕氧交替進行的目的就是為了獲得表面致密、針孔密度小、表面干燥、適合光刻的氧化膜,同時叉能提高氧化速率,縮短氧化時間。