Cтраница 3
Преимущество методов кристаллизации из расплавов заключается в возможности исключения прямого контакта очищаемого образца со вспомогательной аппаратурой. Поэтому эти методы применяют для глубокой очистки тугоплавких металлов, оксидов и солей. В методе вытягивания из расплава проводят выращивание монокристалла вещества на вращающейся затравочной пластинке с параллельной его очисткой от примесей с коэффициентом распределения меньшим единицы. Рассматриваемые методы кристаллизации из расплава позволяют не только очищать вещества, но и вводить в них заданные количества тех или иных микропримесей. В настоящее время кристаллизационные методы очистки считаются самыми тонкими и их обычно применяют на заключительных стадиях получения особо чистых веществ, в том числе полупроводниковых материалов. [31]
Пол и кристаллический кремний получают из двуокиси кремния химическим путем. Монокристалл кремния, обладающий заданными электрофизическими свойствами, выращивают методами вытягивания из расплава и бестигельной зонной плавки. [32]
При большой длине звукопроводов ( свыше 100 мм) центрифугирование не обеспечивает равномерной толщины пленки фоторезиста по всей поверхности. Метод вытягивания, заключающийся в погружении звукопровода в фоторезист и последующем медленном извлечении из него, в этом случае позволяет повысить равномерность пленки. В настоящее время перспективным считается также нанесение фоторезиста пульверизацией, отличающейся высокой однородностью пленки по толщине, отсутствием утолщения на краях, весьма малым количеством проколов и нарушений пленки и возможностью получения более толстых слоев фоторезиста. Методы вытягивания и пульверизации позволяют наносить фоторезист на звукопроводы не только большой длины, но и из хрупких материалов, центрифугирование которых трудно осуществимо. Однако метод пульверизации требует специальных быстро испаряющихся растворителей, тщательной очистки пульверизующего газа и довольно сложного оборудования. Сложное оборудование необходимо и для метода вытягивания. [33]
Технический кремний ( около одного процента примесей) получают в электрических печах восстановлением его оксидов углеродсодержащими веществами. Затем химическим путем образуют легколетучие хлористые соединения кремния, например трихлорсилан ( SiHCl3), представляющий собой жидкость с температурой кипения около 32 С. После тщательной дополнительной очистки трихлорсилан с потоком водорода поступает в камеру восстановления, в которой на нагретые электрическим током до 1250 С кремниевые стержни - затравки оседает чистый поликристаллический кремний. Выращивание объемных монокристаллов кремния осуществляют методами вытягивания из расплава и бестигельной зонной плавки. При этом имеются трудности. Температура плавления кремния ( см. табл. 8 - 3) значительно выше температуры плавления германия и близка к температуре размягчения труб, изготовленных из кварцевого стекла. Из этих труб в стержень может попасть кислород и другие примеси. Кроме того, кремний реагирует с углеродом, а потому зонную плавку стержня приходится вести без графитовой лодочки и не в кварцевых трубах, а в камерах из тугоплавких металлов. [34]
Технический кремний ( около одного процента примесей) получают в электрических печах восстановлением его оксидов углеродсодержащими веществами. Затем химическим путем образуют легколетучие хлористые соединения кремния, например трихлорсилан ( SiHCl3), представляющий собой жидкость с температурой кипения около 32 С. После тщательной дополнительной очистки трихлорсилан с потоком водорода поступает в камеру восстановления, в которой на нагретые электрическим током до 1250 С кремниевые стержни - затравки оседает чистый поликристаллический кремний. Выращивание объемных монокристаллов кремния осуществляют методами вытягивания из расплава и бестигельной зонной плавки. При этом имеются трудности. Температура плавления кремния ( см. табл. 8 - 3) значительно выше температуры плавления германия и близка к температуре размягчения труб, изготовленных из кварцевого стекла. Из этих труб в стержень может попасть кислород и другие примеси. Кроме того, кремний реагирует с углеродом, а потому зонную плавку стержня приходится вести без графитовой лодочки и не в кварцевых трубах, а в камерах из тугоплавких металлов. [36]
При большой длине звукопроводов ( свыше 100 мм) центрифугирование не обеспечивает равномерной толщины пленки фоторезиста по всей поверхности. Метод вытягивания, заключающийся в погружении звукопровода в фоторезист и последующем медленном извлечении из него, в этом случае позволяет повысить равномерность пленки. В настоящее время перспективным считается также нанесение фоторезиста пульверизацией, отличающейся высокой однородностью пленки по толщине, отсутствием утолщения на краях, весьма малым количеством проколов и нарушений пленки и возможностью получения более толстых слоев фоторезиста. Методы вытягивания и пульверизации позволяют наносить фоторезист на звукопроводы не только большой длины, но и из хрупких материалов, центрифугирование которых трудно осуществимо. Однако метод пульверизации требует специальных быстро испаряющихся растворителей, тщательной очистки пульверизующего газа и довольно сложного оборудования. Сложное оборудование необходимо и для метода вытягивания. [37]
В один конец кварцевой трубки помещают кристаллики чистейшего иода и кусочки германия ( источник), а в другой - затравочные пластинки. Из трубки откачивают воздух, заполняют ее инертным газом или водородом и запаивают. Пары иодида заполняют весь объем трубки, и германий начинает осаждаться на пластинках. За сутки осаждается слой до 0 2 мм. Расположив пластинку в средней части трубки, а легированный разными примесями германий на ее концах, можно получить пленку с перемежающимися слоями р-и n - проводимости. Выращенные этим способом переноса или транспортных реакций монокристаллы по чистоте не уступают образцам, полученным по методу вытягивания. [38]
![]() |
Соотношение скорости центрифугирования и вязкости жидкой ФПК для получения значений толщины слоя в рабочем интервале / ( 1 0 - 1 3 мкм. [39] |
Метод вытягивания основан на вертикальном погружении пачки подложек, закрепленных в кассете, и медленном вытягивании с нарастающей скоростью при стабилизированной температуре и вязкости. Нарастающая скорость вытягивания необходима для ослабления клинообразного утолщения слоя в нижней части подложки из-за сползания жидкости вниз. Важно исключить при вытягивании вибрацию пвдложек от приводных двигателей. Образование мениска между близко расположенными подложками меняет условия смачивания и удержания пленки на поверхности подложки. Поэтому важен выбор зазора между подложками в кассете. Вытягивание производят дважды в противоположных направлениях, с промежуточной сушкой 20 мин. Расход ФПК при методе вытягивания составляет 3 мг / дм2 для толщины 50 мкм. Кассетный способ обеспечивает высокую производительность в отличие от индивидуального вытягивания каждой подложки, но возможен только в тех случаях, когда нет необходимости при последующей сушке подвергать терморадиационному нагреву каждую подложку. Метод вытя гивания обеспечивает толщину пленки с точностью 20 % в пределах значений толщины 10 - 70 мкм. [40]