- •1. Поверхностная обработка полупроводниковых материалов
- •1.2. Механическая обработка кремниевых пластин
- •Очистка поверхности пластин после механической обработки
- •Методы контроля чистоты поверхности пластин
- •1.3. Химическое травление кремния
- •Кинетика травления кремния
- •Две теории саморастворения кремния
- •Влияние примесей
- •Дефекты структуры полупроводника
- •Ориентация поверхности полупроводника
- •Концентрация компонентов травителя
- •Температура раствора
- •Химико-динамическая полировка
- •Анизотропное травление
- •Травление окисла и нитрида кремния
- •Промывка пластин в воде
- •Очистка пластин в растворах на основе перекиси водорода
- •1.4. Плазмохимическое травление кремния
- •Классификация процессов плазмохимического травления
- •Кинетика изотропного травления кремния
- •Образование радикалов в газоразрядной плазме
- •Взаимодействие радикалов с атомами материалов
- •Травление двуокиси и нитрида кремния
- •Факторы, влияющие на скорость ПХТ материалов
- •Анизотропия и селективность травления
- •2. Диэлектрические пленки на кремнии
- •2.1. Термическое окисление кремния
- •Окисление кремния при комнатной температуре
- •Физический механизм роста окисла при высокой температуре
- •Структура окисла кремния
- •Модель Дила - Гроува
- •Кинетика роста окисла кремния
- •Влияние температуры окисления
- •Влияние парциального давления окислителя
- •Влияние ориентации подложки
- •Влияние типа и концентрации примеси в подложке
- •Оборудование для окисления кремния
- •2.2. Методы контроля параметров диэлектрических слоев
- •Контроль толщины слоя диэлектрика
- •Контроль дефектности пленок
- •Метод электролиза воды
- •Электрографический метод
- •Метод электронной микроскопии
- •Метод короткого замыкания
- •2.4. Осаждение диэлектрических пленок
- •Осаждение пленок диоксида кремния
- •Осаждение нитрида кремния
- •3.1. Диффузия примесей в полупроводник
- •Механизмы диффузии примесей
- •Диффузия по вакансиям. Коэффициент диффузии
- •Распределение примесей при диффузии
- •Диффузия из бесконечного источника
- •Диффузия из ограниченного источника
- •Первый этап диффузии
- •Источники примесей
- •Источники донорной примеси
- •Источники акцепторной примеси
- •Поверхностный источник примеси
- •Второй этап диффузии
- •Перераспределение примеси при диффузии в окисляющей среде
- •Контроль параметров диффузионных слоев
- •3.2. Эпитаксия
- •Рост эпитаксиальных пленок
- •Методы получения эпитаксиальных слоев кремния
- •Хлоридный метод
- •Пиролиз моносилана
- •Гетероэпитаксия кремния на диэлектрических подложках
- •Перераспределение примесей при эпитаксии
- •3.3. Ионное легирование полупроводников
- •Характеристики процесса имплантации
- •Пробег ионов
- •Дефекты структуры в полупроводниках при ионном легировании
- •Распределение внедренных ионов
- •Распределение примеси в интегральных структурах
- •Распределение примеси в двухслойной мишени
- •Влияние распыления полупроводника
- •Распределение примеси при термическом отжиге
- •Низкотемпературный отжиг
- •Оборудование для ионного легирования
- •Ионные источники
- •4. Технология литографических процессов
- •4.1. Классификация процессов литографии
- •4.2. Схема фотолитографического процесса
- •4.3. Фоторезисты
- •Позитивные фоторезисты
- •Негативные фоторезисты
- •Основные свойства фоторезистов
- •4.4. Фотошаблоны
- •4.5. Технологические операции фотолитографии
- •Контактная фотолитография
- •Искажение рисунка при контактной фотолитографии
- •Литография в глубокой ультрафиолетовой области
- •Проекционная фотолитография
- •4.6. Электронолитография
- •4.7. Рентгенолитография
- •Электронорезисты
- •5. Металлизация
- •5.1. Свойства пленок алюминия
- •Электродиффузия в пленках алюминия
- •Методы получения металлических пленок
- •5.2. Создание омических контактов к ИС
- •5.3. Использование силицидов металлов
- •5.4. Многоуровневая металлизация
- •Содержание
Ограничением метода в ряде случаев является трудность получения достаточно чистого SiCl4 .
Можно использовать восстановление трихлорсилана (SiНС13) водородом - метод, близкий к хлоридному методу. Наиболее вероятно протекание реакции по уравнению
SiHCl3 (газ) + H 2 (газ) → Si(тв) ↓ +3HCl(газ) ↑
Зависимость скорости роста от параметров процесса аналогична той, которая имеет место при восстановлении SiCl4 , а энергия активации равна 0,96 эВ.
Обычно считают, что при восстановлении трихлорсилана водородом кинетика реакции проще, чем в тетрахлоридном процессе, а качество получаемых слоев кремния примерно одинаково.
Пиролиз моносилана
Метод пиролитического разложения моносилана ( SiH 4 ) основан на реакции пиролиза
SiH 4(газ) → Si(тв) ↓ +2H 2 (газ) ↑,
которая может идти при достаточно низких температурах (1000 -1100
°С),
что в среднем на 100 - 150 °С ниже температур, используемых в хлоридном процессе. Это позволяет получать резкие градиенты концентраций примесей в пленках. При снижении температуры от 1100 до 1000 °С коэффициенты диффузии легирующих элементов (бор и фосфор) уменьшаются на порядок величины. Благодаря этому диффузия примесей из подложки в пленку резко уменьшается.