Эпи-таксиальная пленка
Cтраница 2
С другой стороны, осаждаемый слой может расти как монокристалл, имеющий уже на самых ранних наблюдаемых стадиях константу решетки, совпадающую с объемной. Такой процесс роста наблюдается для широко исследованной системы пленок щелочно-галоидный кристалл / металл. Эти системы вызывают большой интерес исследователей потому, что путем растворения щелочно-галоидного кристалла и осаждения его из раствора на металлической сетке можно получить эпи-таксиальную пленку, которую затем можно исследовать с помощью просвечивающей электронной микроскопии. Все эти системы растут по способу ( а) на рис. 6.13, либо в виде островков, которые обычно имеют эпитаксиальную ориентацию, параллельную плоскости ( 100), или растут в виде плоскости ( 111), параллельной грани скола ( 100) щелочного галоида. Пример параллельной ориентации в системе KCl ( 100) - Ag показан на рис. 6.15. В подобных случаях несоответствие между решеточными константами подложки и нанесенного слоя может быть очень большим ( иногда до 30 %), и высокая энергия деформации не позволит происходить псевдоморфному росту. Оказалось, что ( ЮО) - ориентиро-ванные островки образуются в виде кластеров из четырех адатомов, сильно связанных друг с другом и менее сильно связанных с подложкой. Как показано на рис. 6.16, ориентация этого кластера определяется его взаимодействием с поверхностью подложки. [17]
Стабильный изотоп фосфора вводится в исходный тетрахлорид в виде РС13, восстанавливается водородом и вместе, с кремнием переходит в эпитаксиальный слой. Легированные таким образом эпитаксиальные пленки облучались в канале реактора потоком тепловых нейтронов плотностью 109 см-2. При этом стабильный изотоп фосфора переходит в радиоактивный ( Р32), распределение которого в пленке изучалось методом снятия слоев на одноканальном анализаторе. Распределение примеси в эпи-таксиальных пленках может определяться также методом диффузионной емкости. [18]
Для повышения эффективности диффузионного переноса компонентов было предложено располагать источник и подложку ( в виде пластин) на очень близком расстоянии друг от друга. Зазор между пластинами не должен превышать 0 1 диаметра источника. Необходимый для процесса градиент температуры можно регулировать в широких пределах, используя радиационный нагрев. При малых зазорах эффективность переноса близка к 100 %, причем состав растущего кристалла довольно точно соответствует составу источника, а его конфигурация подобна форме источника. Этот метод, получивший название сэндвич метода, весьма удобен для изучения кинетики процессов переноса в зависимости от температуры и давления паров переносчика. С технологической точки зрения его главным недостатком является трудность очистки поверхности кристалла-подложки и источника непосредственно перед проведением процесса. Сэндвич метод применяют главным образом для выращивания эпи-таксиальных пленок. [19]
Интегральные схемы являются основной элементной базой микроэлектроники и позволяют реализовать подавляющее большинство Измерительных функций. Интегральная схема ( ИС) - неделимая ( инеремонтируемая) конструктивная единица, изготовленная групповыми технологическими методами. Принципы действия ее элементов основаны на различных эффектах и явлениях в твердом теле и жидких электролитах. Полупроводниковой ИС называется ИС, все элементы и межэлементные соединения которой выполнены в объеме и на поверхности полупроводника. Известны полупроводниковые ИС на биполярных транзисторах. При изготовлении этих ИС атомы легирующей примеси внедряются в кристаллическую решетку кремния для образования области с заданной проводимостью методом диффузии. Атомарный кремний осаждают на монокристаллическую кремниевую подложку с получением, так называемой, эпи-таксиальной пленки. [20]
Подготовка подложки оказывает большое влияние на температуру эпитаксип и ориентацию пленки. Важными факторами являются ориентация подложки, морфология и чистота поверхности. Морфология поверхности - присутствие на ней ступенек и микрограней - может оказывать непосредственное влияние на ориентацию пленки. Однако убедительных доказательств тому, что они имеют определяющую роль в апитаксии, нет. Бассет и др. [30] отмечают отсутствие различия в ориентации между зародышем золота, образованном на ступеньках на каменной соли и образованном между ступеньками. В работах Селла и Триллата [31], Ино и др. [32] показано, что температура эпитаксии изменяется в зависимости от того, где проводится скалывание подложки, на воздухе или в ультравысоком вакууме. Отмечается, что эпитаксия для большинства элементов, таких как золото, серебро, алюминий, никель, железо, медь, германий на подложках NaCl, сколотых в вакууме, происходит при температурах значительно ниже, чем на подложках, сколотых на воздухе. Эти металлы дают несовершенные ориентации ( 111) на поверхностях скола при) 0 - 8 мм рт. ст. С другой стороны, алюминий дает совершенную эпитак-сиальную структуру ( 111) при температурах подложки 100 С н ниже. Ожидается, что исследования эпитаксии, проводимые в условиях глубокого вакуума, позволят обеспечить воспроизводимое получение пленочных структур и дадут возможность лучшего объяснения механизма роста эпи-таксиальной пленки. [21]
Страницы: 1 2