Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


ќсобенности нанесени€ металлических пленок ’ќ√‘




ƒостоинства:

-  онформность покрыти€ (воспроизводимость рельефа поверхности подложки);

- простота оборудовани€;

- возможность одновременного нанесени€ на большое количество подложек.

Ќедостатки:

- высока€ температура процесса;

- загр€знение пленки атмосферой реактора.

 

45. “ехнологи€ получени€ функциональных покрытий ’ќ√‘. “ипы реакторов дл€ ’ќ√‘.

 

“ипы химических реакций при ’ќ√‘

ѕиролиз: SiH4(г) → Si(тв) + 2H2(г);

¬осстановление: WF6(г) + 3H2(г) → W(тв) + 6HF(г);

ќкисление: SiH4(г) + 4N20(г) → Si02(тв) + 4N2(г) + 2H20;

√идролиз: јl2—l6(г)+«—02(г)+«Ќ2(г)→јl203(тв)+6Ќ—l(г)+«—ќ(г);

јммонолиз: 3SiH2CI2(г)+4NH3(г)→ Si3N4(тв) + 6H2(г) + 6HCI(г);

ќбразование
карбида: TiCI4(г) + CH4(г) → “iC (тв) + 4HCI(г);

ƒиспропорционирование: 2GeI2(г) → Ge(тв) + GeI4(г);

ћеталлоорганическа€: (CH3)3Ga(г) +AsH3(г) →GaAs(тв)+3CH4(г);

’имический перенос:

6GaAs(тв)+6HCl→As4(г)+As2(г)+6GaCl(г) + 3H2(г).

 

 

 

ƒостоинства метода ’ќ√‘

- однородность покрыти€;

- хороша€ управл€емость составом и структурой плЄнок;

- низка€ температура процесса;

- высока€ скорость осаждени€;

- высока€ производительность и низка€ себестоимость процесса.

 

“ехнологический маршрут формировани€ бипол€рного n-p-n транзистора.

1 Ётап. ‘ормирование партий пластин. ¬ключает маркировку пластин на планарной стороне возле базового среза на автоматической установке лазерной маркировки полупроводниковых пластин Ёћ-237ѕ1, составление партий (максимальное количество 24 пластины, и одна контрольна€ пластина  Ё‘ 4,5 и оформление сопроводительного листа, где указываетс€ тип издели€, номер партии и маршрут изготовлени€.

Ётап. ќтмывка.

ќтмывка пластин проводитс€ на установке химической обработки в перекисно-аммиачном (ѕј–) и перекисно-сол€ном растворах (ѕ—–) с последующей отмывкой в деионизованной воде. ѕримен€ют два основных метода очистки поверхности пластин: химическую реакцию, в результате чего загр€знени€ превращаютс€ в растворимые продукты, которые потом могут быть смыты, и механическую очистку. Ёффективной считаетс€ очистка, основанна€ на сочетании этих методов. ѕри обработке пластин в ѕј– происходит удаление отрицательных ионов кислотных остатков, в ѕ—– Ц положительных ионов металлов. ћеханические загр€знени€ удал€ютс€ при помощи установки гидромеханической отмывки путем механического воздействи€ кистей и струи деионизованной воды на вращающиес€ в центрифуге пластины. —тепень деионизации оцениваетс€ по удельному сопротивлению воды, которое должно быть не ниже 18 ћќм´см.  онтроль чистоты поверхности отмытых пластин производитс€ под микроскопом при увеличении не ниже 100 крат в темном поле.  оличество свет€щихс€ точек не должно превышать п€ти в поле зрени€ микроскопа. ѕроверка производитс€ на трех контрольных пластинах (номера 1, 5,15) из партии в п€ти точках по кресту. «апыленность в рабочей зоне не должна превышать 4 частицы размером не более 0,5 мкм в 1 м3.  онтроль запыленности производитс€ в начале смены с помощью счетчика аэрозольных частиц ј«-5.

3.ќкисление.

“ехнологи€ получени€ диффузионных областей различной конфигурации базируетс€ на использовании слоев оксида кремни€ в процессе фотолитографии, обладающих маскирующими (при диффузии), диэлектрическими, изолирующими и защитными свойствами. ќкисление пластин осуществл€етс€ в электропечи —ƒќћ 125/3-15 или в системе пирогенного окислени€ —ќ“ ѕѕЁ-3/100.

ѕолучение пленки диоксида кремни€ осуществл€етс€ в м€гких режимах: температура загрузки-выгрузки пластин Ц в пределах 850±10º— с последующим подъемом до 1150±0,5º— в среде сухого кислорода.

Ќа первой стадии производитс€ загрузка пластин в течение 9±1мин с помощью автоматического загрузчика. —корость роста оксида со временем должна убывать, так как новым атомам кислорода приходитс€ диффундировать через более толстый слой оксида. “олщина оксидной пленки св€зана со временем термического окислени€ формулой:

 

, (5.1)

где k- параметр, завис€щий от температуры и влажности кислорода, t Ц врем€, d Ц толщина оксидной пленки.

4. ‘отолитографи€ - процесс создани€ защитной маски, необходимой дл€ проведени€ локальной обработки полупроводниковых пластин при формировании структуры транзистора. ¬ качестве материала маски используют диоксид или нитрид кремни€. ¬ основу фотолитографии положено свойство некоторых органических веществ (фоторезистов) измен€ть свою структуру под действием излучени€ (света). ‘оторезисты бывают позитивные (используетс€ дл€ производства транзисторов) и негативные. Ќегативные фоторезисты под действием света полимеризуютс€ и станов€тс€ устойчивыми к травител€м (кислотным и щелочным).

5. ѕерва€ стади€ диффузии бора (создание УбазыФ).

ƒиффузи€ Ц это обусловленное тепловым воздействием перемещение частиц в направлении убывани€ их концентрации. —корость диффузии примесных атомов в полупроводниках обратно пропорциональна их растворимости. ≈сли атомы растворител€ (кремни€) и раствор€емого вещества (бора) идентичны, то примесь проникает в кристаллическую решетку по ваканси€м, замеща€ узлы растворител€. ¬ результате образуетс€ твердый раствор замещени€, и примесные атомы обладают большой растворимостью. “ребуема€ максимальна€ концентраци€ диффузанта должна быть меньше его твердой растворимости в кремнии.

ѕри локальной диффузии примесь распростран€етс€ не только вглубь пластины, но и во всех перпендикул€рных направлени€х, т.е. под маску. ¬ результате этой так называемой боковой диффузии участок р-n- перехода, выход€щий на поверхность, оказываетс€ УавтоматическиФ защищенным оксидом. —оотношение между глубинами боковой и основной Ц УвертикальнойФ диффузии зависит от р€да факторов, в том числе от глубины диффузионного сло€ L. “ипичным дл€ глубины боковой диффузии можно считать значение 0,7L. “еори€ диффузии основана на двух законах ‘ика. 1-й закон ‘ика св€зывает плотность потока частиц J с градиентом их концентрации:

, (5.2)

где D Ц коэффициент диффузии, N Ц концентраци€.

 

2-й закон ‘ика характеризует скорость накоплени€ атомов примеси:

. (5.3)

 

ƒл€ контрол€ поверхностного сопротивлени€ в рабочую партию подставл€етс€ контрольна€ пластина с противоположным типом проводимости (например,  Ё‘ 4,5). ѕосле загонки бора с данной пластины снимаетс€ Ѕ—— и происходит измерение поверхностного сопротивлени€ на установке измерени€ удельного сопротивлени€ полупроводниковых материалов »”—-2. »змерение поверхностного сопротивлени€ производитс€ четырехзондовым методом.   рабочей поверхности пластины прижимаетс€ головка с четырьм€ зондами. ƒва крайних зонда присоединены к цепи питани€, по которой течет ток; на средних зондах компенсационным методом измер€етс€ падение напр€жени€ U. ƒл€ тонких диффузионных слоев используют выражение

Rs =4.53U/I (ќм/), (5.4)

где U-падение напр€жени€ на средних зондах, I-ток через зонды.

Ќа стадии загонки бора Rs составл€ет 50-90ќм/.

6. —н€тие Ѕ——. —корость травлени€ Ѕ—— на несколько пор€дков ниже скорости травлени€ SiO2, поэтому образующеес€ по всей поверхности Ѕ—— будет преп€тствовать вскрытию окон при дальнейших фотолитографи€х, и приводить к уходу от заданных размеров. ѕо этой причине целесообразно удал€ть Ѕ——. —н€тие Ѕ—— осуществл€етс€ в травителе на основе плавиковой кислоты.  онтроль сн€ти€ Ѕ—— осуществл€етс€ по скатыванию (образованию УвафелькиФ).

7. –азгонка бора проводитс€ при температуре 1150º— в электропечи —ƒќћ 125/3-15. ƒанный процесс идентичен стадии окислени€ пластин, но отличаетс€ по продолжительности 7 и 8 этапов (рис 5.2.), которые выбираютс€ исход€ из необходимости получени€ определенной глубины залегани€ примеси и толщины защитной оксидной пленки. –азгонка бора €вл€етс€ диффузией из ограниченного источника.

–ис. 5.2. »тогова€ структура после фотолитографии
8. ‘отолитографи€ УэмиттерФ - производитс€ вскрытие окон под эмиттер в защитном оксиде кремни€. »зображение итоговой структуры после фотолитографии "эмиттер" приводитс€ на рис. 5.2.

11. ƒиффузи€ фосфора (УэмиттерФ) проводитс€ с целью создани€ локальной области n+-типа через маску оксида кремни€ и €вл€етс€ комбинированной диффузией как из бесконечного источника так и ограниченного источника примеси. ќбычно количество поступающего диффузанта обеспечивает режим предельной растворимости.

»сточником диффузанта €вл€ютс€ химические соединени€ (жидкие Ц PCl3, PClO; газообразные Ц PH3). ¬ данном процессе используетс€ PCl3. ƒиффузи€ проводитс€ в электропечи —ƒќћ 125/3-15.

ƒиффузи€ фосфора проводитс€ в м€гких режимах в открытой трубе в потоке газа-носител€ PCl3 +N2 (рис. 5.3), а итогова€ структура на рис. 5.4.

–ис. 5.4. »тогова€ структура

‘отолитографи€ (контакты)

 

ћеталлизаци€

 

ћеталлизаци€ Ц это про процесс создани€ внутрисхемных соединений. ¬ планарных структурах внутрисхемные соединени€ выполн€ют с помощью тонких металлических пленок, которые нанос€т на изолирующий слой диоксида кремни€. “ак как эти пленки используют в качестве проводников внутрисхемной коммутации, они должны обеспечивать невыпр€мл€ющий контакт с полупроводником, иметь хорошую адгезию с кремнием и диоксидом кремни€ и низкое удельное сопротивление, давать возможность присоединени€ выводов транзистора.





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2016-03-26; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1037 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

Ћибо вы управл€ете вашим днем, либо день управл€ет вами. © ƒжим –он
==> читать все изречени€...

1342 - | 1153 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.014 с.