Слой - двуокись - кремний
Cтраница 4
Несмотря на малую удельную емкость такие конденсаторы находят более широкое применение благодаря следующим преимуществам: емкость конденсатора не зависит от приложенного напряжения; отклонение от номинального значения меньше, чем в диффузионных конденсаторах ( 10 - 20 %); последовательное сопротивление значительно меньше, чем в диффузионных конденсаторах, так как оно определяется низко-омным слоем эмиттерной диффузии ( 2 - 10 Ом / квадрат); удельная емкость паразитного конденсатора, образованного переходом коллектор - подложка, сравнительно мала ( при смещении, равном 5 В, она составляет 60 - 80 пФ / мм2) и максимальное отношение емкостей основного и паразитного конденсаторов может достигать 8 - 10; температурная зависимость емкости определяется только изменением диэлектрической проницаемости слоя двуокиси кремния. Относительное температурное изменение емкости составляет примерно 0 02 % / С. [46]
Область, формируемая в процессе диффузии, является одной из обкладок конденсатора. Слой двуокиси кремния, который обычно покрывает всю интегральную структуру, используют в качестве диэлектрика. Тонкий слой металлического алюминия, наносимый в процессе формирования межэлементных соединений, является второй обкладкой конденсатора. Этот тип конденсатора также имеет паразитную емкость на подложку, но отношение полезной емкости к паразитной существенно выше, чем для конденсатора, формируемого на основе р-п-перехода. [47]
Некоторые вещества, находящиеся на поверхности полупроводника, препятствуют диффузии в него ряда примесей. Слой двуокиси кремния Si02, например, препятствует диффузии бора и фосфора. Эпитаксиельный слой кремния термически окисляют в перех воды, получая пленку окисле 4 толщиной 0 5 - 1 мкм. Далее методом фотолитографии и травления в отдельных местех пленки окисла образуют отверстия диаметром 50 - 200 мкм. Метод фотолитографии заключается в нанесении на поверхность кристалла светочувствительного фоторезиста, который затем сушится и экспонируется через стеклянный или кварцевый фотошаблон с белыми и черными тонами нужного рисунка. [48]
Область, формируемая в процессе диффузии, является одной из обкладок конденсатора. Слой двуокиси кремния, который обычно покрывает всю интегральную структуру, используют в качестве диэлектрика. Тонкий слой алюминия, наносимый в процессе формирования межэлементных соединений, является второй обкладкой конденсатора. Этот тип конденсатора также имеет паразитную емкость на подложку, но отношение полезной емкости к паразитной существенно выше, чем для конденсатора, формируемого на основе р-л-перехода. [49]
Известно, что двуокись кремния является средой, в которой диффузия некоторых основных примесей ( фосфор, бор, сурьма) происходит значительно медленнее, чем в кремнии. Таким образом, слой двуокиси кремния определенной толщины может предохранить кремний, расположенный под окислом, от проникновения примесей при диффузии. Для этого достаточно создать окисел толщиной 0 5 - 1 мк. [50]
 |
Зависимость удельной емкости / ьи-перехода от типа перехода. [51] |
Роль нижнего электрода выполняет низкоомная диффузионная область 7, которую получают одновременно с эмиттером. Поверх этой области выращен слой двуокиси кремния 5, являющийся диэлектриком конденсатора. Двуокись кремния является хорошим диэлектриком для получения конденсаторов и для изоляции поверхности кристалла. Она образует равномерное сплошное прочное покрытие на поверхности кремния. Толщина слоя может строго регламентироваться ходом технологического процесса. [52]
 |
Схема процесса диффузии в запаянной ампуле. [53] |
Планарная технология основана на использовании оксидных масок для избирательной физико-химической обработки полупроводниковой подложки. Оксидная маска представляет собой слой двуокиси кремния SiO2, полученный термической пассивацией подложки из кремния. Установлено, что пленка двуокиси кремния толщиной 0 1 мк является заградительной маской для диффундирующей примеси. [54]
В планарной технологии производства полупроводниковых приборов окисные пленки играют важнейшую роль. Было обнаружено [15], что слой двуокиси кремния ( SiO2), образующийся на поверхности, действует как барьер или маска для диффузии фосфора, мышьяка, сурьмы и бора, в то время как другие вещества, например галлий, относительно легко диффундируют через окисел. Это свойство окисла является исключительно важным при создании сложных диффузионных структур. Например, если пластину окислить не по всей поверхности, а оставить незащищенными определенные области, в которые необходимо ввести примеси, то на поверхности пластины можно легко создать границы диффузионных областей, разделенных окисным слоем. [55]
 |
Полупроводниковые элементы. [56] |
Тонкоп лен очные конденсаторы ( рис. 22.2, в) получаются путем осаждения пленки диэлектрика между двумя проводящими пленками из алюминия, образующими пластины конденсатора. Одна из них наносится на слой двуокиси кремния. Благодаря хорошей изоляции от подложки слоем SiO2 конденсатор имеет высокое напряжение пробоя, достигающее сотен вольт. [57]
 |
Схема установки ионного внедрения.| Профиль распределения примеси и конфигурация перехода, образующегося в результате. [58] |
Для локального внедрения примесей в соответствии с топологией элементов ИС применяются те же методы, что и в диффузионной технологии. В качестве защитной маски используются слои двуокиси кремния и металлические пленки. Характер распределения примесей на фронтальной части р-п перехода при ионном внедрении подобен распределению, получаемому при диффузии. Однако распределения примесей на боковых границах в этих двух технологических методах существенно различаются. При диффузии примесь проникает не только в глубь материала, но и под окисел. При ионном внедрении примесь распространяется только прямолинейно в глубь мишени. [59]
Процесс изготовления начинается с обработки пластины монокристаллического кремния га-типа. На слой с высоким содержанием примесей наносится слой двуокиси кремния, который далее удаляется с нужных участков поверхности методом фотолитографии. [60]
Страницы: 1 2 3 4 5