Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Промышленные производства -> Анохин В.3. -> "Практикум по химии и технологии полупроводников" -> 64

Практикум по химии и технологии полупроводников - Анохин В.3.

Анохин В.3., Гончаров Е. Г., Кострюкова Е. П., Маршакова Т. А. Практикум по химии и технологии полупроводников: учебное пособие — M.: «Высшая школа», 1978. — 191 c.
Скачать (прямая ссылка): poluprovodniki.djvu
Предыдущая << 1 .. 58 59 60 61 62 63 < 64 > 65 66 67 68 69 70 .. 81 >> Следующая


Существенным" преимуществом данного процесса является сравнительно низкая температура подложки. При этой температуре скорость Диффузии примесей ничтожно_мала, что позволяет получать резкие P—«-переходы на границе подложка—пленка. Кроме того, к потоку чистого кремния или германия можно добавлять в процессе роста легирующие примеси обоих типов, обеспечивая любую необходимую

14Г

степень легирования. Концентраций примесей можно регулировать изменяя температуру источника. '

* . Иодидный процесс осуществим как в замкнутой системе, так и в потоке газа (обычно водорода). Этот метод позволяет получить ров-ные слои с хорошей структурой. Однако реакция диспропорциони-рования мало управляема, вследствие чего трудно получить хорошие и воспроизводимые электрические характеристики. Небольшая скорость роста (75—200 мкм/сут) не позволяет получать толстые пленки. В настоящее время не меньшую трудность представляет также очистка иода до необходимой степени, что в свою очередь ограничивает применение

' этого метода в промышленности.

Хлоридный метод. Суммарное уравнение реакции восстановления тетра-хлорида кремния водородом:

SiCt4 + 2H2 ^ Si + 4HCl (1)

Эта реакция эндотермична и начинает идти с заметной скоростью выше Г000оС. Кинетика процесса очень сложна. В реакционной системе протекает ряд химических реакций, помимо основной: •

SiCl4 + H2 SiHO8 + HCl (2)

SiCl4+ H8 5* SiCl2+ 2HCI (3)

SiHCl3+ H2 Si+ 3HCI (4)

2SiHCl3 + Si 5* H2 + 3SiQ2 .. 1 (5)

SiCl2+-H2 Si + 2HCl (6)

Si + SiQ4 ** 2SiCI2 (7)

Реакции (1), (4), (6) приводят к росту пленки, а (5), (7) —к ее травлению. Существенным отличием этого метода от других является то, что осажденный кремний вступает в обратимую реакцию с тетрахлоридом кремния с образованием летучего субхлорида (7). Это ведет к травлению поверхности при больших концентрациях тетрахлорида кремния. Реакция (7) в некотором .смысле противоположна реакции осаждения. Определяемая экспериментально скорость роста есть алгебраическая сумма скоростей этих двух процессов. При этом чем выше концентрация тетрахлорида в газовой смеси, тем заметнее роль травления, и наоборот.

При получении пленок хлоридным методом смесь водорода и тетрахлорида кремния пропускают в реакционную камеру, изготовленную из кварца. Температура в зоне реакции поддерживается порядка 1200—1250°С. Нагрев осуществляется индукционным методом или в печи сопротивления. Индукционный метод более удобен, однако при этом труднее получить равномерное распределение температуры у поверхности подложки (вследствие так называемого «скин-эф; фекта»), что вызывает значительную неравномерность толщины растущей пленки.

Повышение температуры позволяет увеличить допустимую скорость роста-Беспорядочное осаждение происходит, когда скорость роста начинает превы шать некоторую пороговую величину при заданной температуре. Так как скорость процесса регулируется и процесс может быть в любое время остановлен прекращением подачи паро-газовой смеси, то толщин а эпитаксиального слоя воспроизводится с точностью до нескольких десятых долей микрометра при скорости роста 0,5—1 мкм/мин.

В ходе процесса возможен точный контроль вводимых электрически акти^ ных примесей, которые в небольшом количестве могут быть добавлены к теТР -хлориду кремния. В-зоне реакции эти соединения должны разлагаться так, ч1~_ бы в решетку, выращиваемого кристалла внедрялись атомы примеси. Для лег"

142

„овяния выращиваемых пленок примесями р.-типа применяется обычно ВВгз, а-пля легирования примесями /г-типа — РС1з. Газовая смесь пропускается через сосуД с активной примесью. Давление пара, а следовательно, и концентрация примеси в газовой смеси определяются температурой сосуда-испарителя. Уп-оавление легированием осложняется при возрастании сопротивления слоя, т. е. при уменьшении концентрации примеси.

Параметрами, регулирующими толщину и сопротивление слоя, являются температура, расход газовой смеси и время процесса — факторы, поддающиеся автоматическому контролю. Кроме того, и водород, и тетрахлорид кремния в на- . стоящее время можно получить очень высокой степени чистоты. Легкость контроля, высокая чистота реагентов, значительные скорости роста и ряд других, благоприятных факторов обеспечили хлоридному методу наибольшее распространение в технике эпитакСиального выращивания.

Методы контроля параметров элитаксиальных пленок. Чтобы

эпитаксиальные пленки были пригодны для изготовления полупроводниковых приборов, необходимо контролировать следующие параметры: 1) кристаллическое совершенство; 2) толщину; 3) электрические параметры (удельное сопротивление, тип проводимости, подвижность носителей).

Кристаллическое совершенство. Исследования кристаллической структуры пленок проводятся обычными методами: при помощи оптических и электронных микроскопов, снятием рентгенограмм и пр. Оптические методы позволяют определить степень монокристаллич- ' ности, плотность дислокаций, дефектов роста в пленке, оценивать качество поверхности. Более детальное исследование возможно при помощи электронного микроскопа. Рентгеновские методы также позволяют определить степень кристаллического совершенства пленки.' При снятии дифракционных рентгенограмм хорошие монокристад-лические пленки не дают колец Дебая даже при очень длительной эк- ¦ спозиции. Наличие последних указывает на некоторую разориентацию эпитаксиального слоя или на его поликристалличность.
Предыдущая << 1 .. 58 59 60 61 62 63 < 64 > 65 66 67 68 69 70 .. 81 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама