АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Диффузия в потоке газа-носителя (диффузия по способу открытой трубы)

Прочитайте:
  1. Б) - разгонка примеси при термической обработке (диффузия).
  2. Б) дослідження Арнульфом Ноймайером способу усунення трупів
  3. Виды лучевой терапии по источ излучен, способу подведения энергии
  4. Гистофизиология яйцевода (маточной трубы)
  5. Глава 12. Стабилизационная политика в открытой
  6. Диффузия
  7. Диффузия
  8. Диффузия в замкнутом объеме
  9. Диффузия вокруг нас.

По этому способу пластины кремния подвергаются высокотемпературной обработке в потоке инертного газа, несу-щего пар примеси. При этом в качестве источников диффу-зантов могут использоваться твердые, жидкие и газообразные вещества. Схемы установок для диффузии в потоке газа-носи-теля для твердых, жидких и газообразных источников примеси представлены на рис. 2.2, где 1,2 – трубчатые печи; 3 – кварцевая труба; 4 – кварцевая лодочка с пластинами кремния; 5 – твердый источник примеси; 6 – газовые потоки; 7 – сосуд с жидким источником примеси (испаритель).

 

Рис.2.2

 

При использовании твердых источников примеси установка состоит из открытой кварцевой трубы, проходящей через две трубчатые печи с независимой регулировкой температуры, обеспечивающие две зоны постоянной температуры и плавное монотонное изменение температуры от первой зоны ко второй. В одну зону помещаются пластины кремния, в другую – ис-точник примеси. Диапазон рабочих температур составляет в зоне источника примеси 400 – 10000С, в зоне диффузии 1000 – 12500С. Через трубу пропускается поток газа, основной функ-цией которого является перенос испаряющихся молекул источ-ника примеси в зону диффузии. Обычно используют азот, аргон, иногда газы с примесями кислорода или водорода. В зоне диффузии происходят химические реакции, приводящие к образо-ванию элементарной примеси и двуокиси кремния. Продукты реакции, а также сплав SiO2 с окислом примеси создают стек-лообразные слои на поверхности кремния, которые становятся источником примеси.

Поверхностная концентрация примеси при диффузии в двухзонных печах зависит от температуры источника, его насы-щенности водяными парами, состава газа-носителя, скорости и характера его потока. Присутствие воды в источнике увели-чивает разброс поверхностной концентрации примеси, что является основным недостатком диффузии из твердых источ-ников диффузантов.

В качестве газообразных источников используют обычно гидриды примесей, например, фосфин РНз, диборан В2Н6, арсин AsH3. При диффузии из фосфина в качестве газа-носителя может использоваться смесь PH3, Ar и О2 (рис. 2.2,б). В атмосфере реакционной камеры происходит разложение фос-фина при температурах выше 4400С и образование фосфорного ангидрида. Преимуществом диффузии из газообразных источ-ников является возможность достаточно просто регулировать поверхностную концентрацию примеси в широких пределах изменением содержания гидридов в инертном газе. Недостаток метода – в токсичности газообразных источников.

Диффузия из жидких источников (рис. 2.2,в) имеет преи-мущества перед диффузией из твердых источников, так как установка имеет одну высокотемпературную зону. Для испа-рения жидкого источника примеси достаточно поддерживать его температуру в интервале 20 – 400С. Наиболее широкое применение нашли галогениды бора и фосфора, в частности, трехлористый фосфор PCl3, хлорокись фосфора POCl3 и трехбромистый бор BBr3. В кварцевую трубу направляются три потока газа: основной поток азота (или аргона), слабый поток такого же газа, предварительно прошедший через жидкий ис-точник, и слабый поток кислорода. Кислород необходим для образования окислов примеси. Недостатком диффузии из жид-ких источников является то, что и сами источники и продукты реакций являются отравляющими веществами.

В связи с переходом технологии изготовления интег-ральных микросхем на подложки диаметром более 100 мм из-за нарушения газодинамики между пластинами усилился разброс электрофизических параметров легированных слоев по диа-метру пластин, что привело к снижению процента выхода год-ных ИМС. Для устранения этого эффекта в настоящее время разработаны процессы диффузии бора и фосфора с исполь-зованием твердых планарных источников. Схема установки показана на рис. 2.3, где 1 – трубчатая печь; 2 – кварцевая труба; 3 – кварцевая лодочка; 4 – пористая кварцевая пластина, насыщенная бором или фосфором; 5 – полупроводниковая пластина.

Благодаря тому, что полупроводниковые пластины поме-щаются между источниками диффузанта, удалось значительно снизить разброс поверхностного сопротивления и глубину зале-гания р – n –переходов.

 

 

Рис.2.3

 


Дата добавления: 2015-10-11 | Просмотры: 684 | Нарушение авторских прав







При использовании материала ссылка на сайт medlec.org обязательна! (0.003 сек.)