Cтраница 4
Образующееся на этапе загонки примеси боро - или фосфоросиликатное стекло должно быть в дальнейшем полностью удалено с поверхности кремниевой пластины. В табл. 19 приведены технические характеристики некоторых диффузионных печей. [46]
Существует много методов окисления. В Планерной технологии окисление производят по методу термического окисления в однозонных диффузионных печах при температуре 950 - 1200 1 С. Кремниевые пластины загружают в лодочку из чистого кварца и помещают в реакционную трубу, изготовленную из особочистого кварца. В реакционную трубу подают поток сухого или увлажненного кислорода. [47]
После того, как металлизированные межсоединения осаждены и протравлены, можно перейти к заключительному этапу сплавления и отжига. Сплавление заключается в помещении металлизированных подложек, обычно с алюминием, в низкотемпературную диффузионную печь, чтобы обеспечить контакт с низким сопротивлением между металлом алюминия и кремниевой подложкой. В заключение на этапе сплавления либо сразу после него пластины часто подвергаются воздействию газовой смеси, содержащей водород, в диффузионной печи при температуре от 400 до 500 С. Отжиг предназначен для оптимизации и стабилизации характеристик прибора посредством соединения водорода с несвязанными атомами на / около границы раздела кремний - диоксид кремния. [48]
На рис. 4.29 приведено распределение концентрации примеси в кристалле транзистора, полученного методом двойной диффузии. Для изготовления такого транзистора пластинку кремния, легированную донорной примесью, помещают в диффузионную печь вместе с некоторым количеством донорной и акцепторной примесей. [49]
Окисление кремния осуществляется обычно при высокой температуре ( 1000 - 1200 С), поэтому процесс создания пленки S1O2 называют термическим окислением. Процесс окисления проводится в атмосфере кислорода или в смеси кислорода с парами воды ( иногда просто в парах воды), в диффузионных печах, через кварцевые трубы которых пропускается поток кислорода или пары воды, которые реагируют с кремнием в высокотемпературной зоне. Получаемая в результате пленка SiO2 имеет аморфную структуру. [50]
Отличие на несколько порядков значений коэффициентов диффузии различных примесей определяет жесткие требования к условиям проведения диффузионных процессов. Коэффициенты диффузии легирующих примесей ( элементы III и V групп), широко используемых в технологии формирования р-л-перехот дов, на 6 - 9 порядков меньше коэффициентов диффузии таких примесей, как медь, литий, серебро, золото, железо и др. Это требует обеспечения условий, исключающих попадание в рабочий объем диффузионной печи неконтролируемых примесей. [51]
Источник твердых примесей может быть в виде пластины нитрида бора. Пластину укладывают между двумя кремниевыми пластинами, подвергаемыми легированию. Затем их помещают в диффузионную печь. Кроме того, твердые примеси в виде порошка или гранул могут помещаться в камеру кварцевой установки ( трехокись мышьяка), вручную выгружаться в выходной конец диффузионной трубы или загружаться в отдельную печь, которая находится на одной линии с основной диффузионной печью. [52]
Помимо высокой чистоты применяемых материалов, необходимо заботиться также о чистоте инструмента и приспособлений, которые соприкасаются с прибором и его узлами. Поэтому ванны и устройства для травления изготовляются из инертных полимеров: тефлона, полиэтилена или полистирола. Оснастку для вплавления и трубы диффузионных печей нужно поддерживать чистыми от летучих загрязнений. [53]
Локальную диффузию проводят в открытые участки кремния по методу открытой трубы в потоке газа-носителя. Температурный интервал диффузии для кремния составляет 50 - 1300 С. Кремниевые пластины размещают в высокотемпературной з бне диффузионной печи. Газ-носитель в кварцевой трубе при своем движении вытесняет воздух. Источники примеси, размещенные в низкотемпературной зоне, при испарении попадают в газ-носитель и в его составе проходят над поверхностью кремния. [54]
На подложку из стекла осаждают слой меди толщиной 0 16 мкм. Далее обычным способом формируют изображения по слою меди. Окисление меди и ионный обмен с натрием стекла осуществляются в специальной диффузионной печи в среде смеси азота и водорода, где подложка выдерживается в течение 30 с. Затем печь продувается смесью кислорода и окислов серы. В результате участки стекла, покрытые медью, окрашиваются в красный цвет. Цветные покрытия получаются также при нанесении на стекло суспензии, содержащей соли меди, с последующим ее об жигом. Толщина окрашенного слоя, образующегося в результате диффузии меди в стекло, составляет 1 мкм и менее. [55]
В производстве полупроводниковых интегральных микросхем наряду с длительными процессами термообработки пластин имеются кратковременные процессы, длительность которых составляет десятки минут; например, вЖигание алюминия, вторая стадия диффузии, окисление и др. При коротких технологических процессах переходные тепловые режимы в печах периодического действия оказывают влияние на прецизионность термообработки полупроводниковых пластин. Поэтому для повышения точности и гибкости управления короткими технологическими процессами целесообразно использовать диффузионные печи непрерывного действия с лучистым нагревом. [56]
Оборудование фотолитографической желтой комнаты в современной чистой комнате. [57] |
При импульсном окислении деионизованная вода непрерывно стекает на поверхность подогреваемого дна кварцевого контейнера. Происходит интенсивное испарение воды при попадании на горячую поверхность. Газообразный азот или кислород течет над испаряющейся водой и переносит водяной пар в диффузионную печь. [58]
Зависимость коэффициентов диффузии от температуры ВуЮЩИв ЗНаЧбНИЯ ТеМПерЗТу. [59] |
Это значит, что уменьшение числа атомов примеси, уходящих в объем полупроводника через поверхность раздела, никак не отражается на концентрации их у поверхности. Источником атомов диффузанта в этом случае является поток газа, омывающий полупроводниковые подложки в зоне диффузии диффузионной печи. Уменьшение числа атомов, уходящих в подложки, составляет незначительную часть по отношению к общему числу атомов в объеме газа. Таким образом, условие выполняется достаточно точно. [60]