Cтраница 5
В настоящее время основными процессами в технологии производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем являются диффузионные. С их помощью наилучшим образом удается управлять концентрацией и распределением примесей в локальных участках поверхности полупроводников и создавать пассивные и активные элементы. Основное преимущество этого метода заключается в возможности групповой обработки большого количества маскированных окисной пленкой пластин, что при наличии хороших диффузионных печей обеспечивает наиболее экономичную и целесообразную организацию производства. [61]
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. [62]
При барботерном окислении деионизованная вода подается в контейнер, который называется барботер. В нем поддерживается постоянная температура воды ниже точки кипения ( 100 С) с помощью нагревательной сетки. Газообразный азот или кислород подается на вход барботера, насыщается водяным паром, когда он поднимается через воду, и выпускается через выход в диффузионную печь. Барботерные системы чаще всего применяются в качестве систем окисления. [63]
Конструкция барботера.| Держатель для пластины. [64] |
Поверхность оптически полированной пластины кремния n - типа обезжиривают в кипящем толуоле, затем кипятят в азотной кислоте до исчезновения бурых окислов азота, промывают дистиллированной водой и хранят в бюксе со спиртом. Кварцевую трубу, в которой будет проводиться процесс диффузии, необходимо промыть смесью HNO3: HC1 1: 3, затем водой и высушить в диффузионной печи. Такой же обработке подвергается и держатель. Перед загрузкой пластины в диффузионную камеру измеряют поверхностное сопротивление четырехзондовым методом, используя стандартную компенсационную схему. Методика измерения и расчета поверхностной концентрации приведена ниже. [65]