ЭИПТ-2 (1072583), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Рис.19 Схема установки CVD
Процессы химического осаждения из газовой фазы могут быть использованы для получения пленок очень многих материалов, в том числе и тех, которые применяются в качестве функциональных слоев кремниевых микросхем, а именно:
-
поликремния (легированного и не легированного);
-
диоксида кремния;
-
боросиликатного стекла (BSG), фосфорносиликатного стекла (PSG), боро - фосфорноcиликатного стекла (BPSG);
-
нитрида и оксинитрида кремния;
-
эпитаксиального кремния;
-
вольфрама и силицида вольфрама;
-
алюминия.
Основные процессы и типичные реакции химического осаждения из газовой фазы этих функциональных слоев приведены в табл. 4.
4. Получение пленок материалов в процессах химического осаждения из газовой фазы
| Материал пленки | Процесс химического осаждения из газовой фазы | Типичные реакции получения материала | Температура осаждения, С |
|
Двуокись кремния | ТА при АД | T SiH4 + O2 SiO2 + 2H2 | 400-450 |
|
| ТА при ПД (1 торр) | T SiH4 + O2 SiO2 + 2H2 | 400 – 450 |
|
| ПА при ПД (3 торр) | плазма SiH4 + 2N2O SiO2 + 2N2 + 2H2 | 300 – 400 |
|
| ТА при ПД (10 торр) | Т Si(OC2H5)4 SiO2 + летучие органические соединения | 650 – 750 |
|
| ПА при ПД (9 торр) | плазма Si(OC2H5)4 + O2 SiO2 + летучие органические соединения | 350 – 400 |
|
| АО при САД (450 торр) | Т Si(OC2H5)4 + O3 SiO2 + летучие органические соединения | 350 – 400 |
|
Боро- фосфоро- | ТА при АД | T SiH4 + 2x(B2H6) +2y(PH3) + zО2 SiO2(B2O3)x(P2O5)y+sH2 | 400 – 450 |
|
| ТА при ПД (1 торр) | T SiH4 + 2x(B2H6) +2y(PH3) + zО2 SiO2(B2O3)x(P2O5)y+SH2 | 400 - 450 |
|
| ПА при ПД (3 торр) | T SiH4 + aN2O +bPH3(5% в N2) + cB2H6(5% в He) SiO2(B2O3)x(P2O5)yHz+ летучие органические соединения | 400 - 450 |
|
| ПА при ПД (9 торр) | плазма Si(OC2H5)4 + P(OCH3)3 + O2 SiO2(B2O3)a(P2O5)bHc + летучие органические соединения | 350 - 400 |
|
| АО при САД (250 торр) | T Si(OC2H5)4(в He) + PO(C2H5O)3(в He) + B(C2H5O)3(в He) + O3 BPSG + летучие органические соединения | 450 - 500 |
|
Нитрид кремния | ТА при АД | T 3 SiH4 + 4NH3 Si3N4 + 12H2 | 700 - 900 |
|
| ТА при ПД (3 торр) | T 3SiCl2H2 + 4NH3 Si3N4 + 6HCl + 6H2 | 650 - 750 |
|
| ПА при ПД (4,5 торр) | T SiH4 + aN2 SiNxHy+ летучие органические соединения | 300 - 400 |
|
| ПА при ПД (4,5 торр) | плазма SiH4 + bNH3 SiNxHy+ летучие органические соединения | 300 - 400 |
|
| ПА при ПД (5,75 торр) | плазма SiH4 + NH3 + N2O + N2 SixNyOz + H2 + N2 | 350 - 450 |
|
Поликремний | ТА при ПД (0,1-1,0 торр) | T SiH4 Si + 2H2 | 600 - 650 |
|
Кремний эпитаксиальный | ТА при ПД (1,0-2,5 торр) |
T SiH4 Si + 2H2 | 900 - 1000 |
|
Вольфрам | ТА при САД (30-100 торр) | T WF6 + 3H2 W + 6HF | 450 - 500 |
|
Силицид вольфрама | ТА при САД (30-100 торр) | T WF6 + 2SiH4 WSi2 + 6HF + H2 | 500 - 600 |
|
Алюминий | ТА при ПД (1-5 торр) из МОС | T 2Al(C2H5)3 2Al + 3H2 + 6C2H4 | 300 - 400 |
Примечание. В таблице использованы следующие сокращения:
| ТА - | термическая активация | АД - | атмосферное давление | МОС - | Металлоорганические соединения |
| ПА - | плазменная активация | САД - | субатмосферное давление | ТЭОС - | Тетраэтоксисилан |
| АО - | активация озоном | ПД - | пониженное давление | ПВП - | Плазма высокой плотности |
8. Оптические и рентгеновские пучки, СВЧ техника
О
птические и рентгеновские пучки имеют следующие применения: в субмикронной литографии для изготовления рентгеношаблонов, оптических элементов, рентгеновских решеток и т.д., в аналитическом оборудовании для исследования состояния, структуры и химического состава вещества (рентгеновское излучение); для отжига возникающих при ионной имплантации дефектов в полупроводниках (импульсные лазеры на рубине и неодимовом стекле с длительностью импульса 10 - 100 нс и плотностью энергии - 0,5 - 10 Дж/см2); для испарения, отжига и размерной обработки материалов (аргоновые и CO2-лазеры, работающие в непрерывном режиме при скорости сканирования 0,5-10 см/с и плотности энергии 200 Дж/см2); для фотолитографии (дуговые ртутные лампы с длиной волны излучения - 200-600 нм); для термовакуумной обработки деталей и узлов (кварцевые и ИК-лампы с широким спектром излучения). Схема установки быстрой термической обработки полупроводниковых пластин приведена на рисунке справа, а ее адаптивная система уменьшения давления – на рисунке внизу.
В
современной электронной технике имеется еще одно уникальное направление - электроника высоких (ВЧ) и сверхвысоких частот (СВЧ), которая не только играет важную роль в развитии военной техники, техники передачи информации и связи, но и находит применение в машиностроении, энергетике, строительстве, медицине, пищевой промышленности, сельском хозяйстве, бытовой технике.
В перечисленных областях в качестве инструмента выступают мощные электрические и магнитные поля, которые оказывают на обрабатываемые материалы силовое, тепловое, химическое воздействие или их комбинации. С помощью этих полей можно проводить сушку и модификацию различные конструкционных материалов (древесины, пластмасс, металлов и т.п.), заменять "мокрые" методы нагрева (вода, пар) "сухими" (поле), изготавливать тонколистовые детали и соединять между собой разнородные материалы (металлы, стекло, керамику).
Магнитно-импульсная обработка позволяет получать такие композиционные соединения, какие затруднено или невозможно изготовить традиционными способами, т.к. она сочетает высокоскоростное силовое воздействие и электронагрев. Это дает возможность формовать металлические оболочки сложной конфигурации, сваривать однородные и разнородные материалы, прессовать порошковые композиции, штамповать тонколистовые материалы, осуществлять сборку узлов из деталей с разной прочностью и жесткостью.
ВЧ и СВЧ поля применяются для плавления материалов при выращивании монокристаллов, испарения металлов и сплавов при нанесении тонких пленок в вакууме, а также, для создания и поддержания газоразрядной плазмы в устройствах эпитаксиального выращивания сверхчистых слоев, системах ионного распыления и термо-ионного осаждения пленок. В области измерения и контроля электромагнитные поля используются, например, в радиолокационных датчиках для обнаружения подвижных объектов, слежения за ними и управления траекторией их перемещения (транспортные и накопительные системы робототехнических обрабатывающих комплексов), а также, многих других областях.
Источники литературы
1. Машиностроение. Энциклопедия / Ред. Совет: К.В.Фролов (пред.) и др.- М.: Машиностроение. Технологии, оборудование и системы управления в электронном машиностроении. Т.III-8 / Ю.В.Панфилов, Л.К.Ковалев, В.Г.Блохин и др.; Под общ. ред. Ю.В.Панфилова. 2000. 744 с.
2. Аброян И.А., Андронов А.Н., Титов А.И. Физические основы электронной и ионной технологии. Учебное пособие.- М.: Высшая школа.- 1984. -320 с.
3. Броудай И., Мерей Дж. Физические основы микротехнологии/ Пер.с англ.-М.: Мир.- 1985.- 494 с.
4. Изделия электронной техники. Магнитно-импульсная обработка. Требования к технологическому процессу. РМ 11.0.55.012-81.-Горький:НИИТОП.-1981.-40с.
5. Панфилов Ю.В., Рябов В.Т., Цветков Ю.Б. Оборудование производства интегральных микросхем и промышленные роботы.- М.: Радио и связь.- 320 с.
6. Плазменная технология в производстве СБИС / Под ред. Н.Айнспрука и Д.Брауна.-М.:Мир.-1987.-472 с.
7. Плешивцев Н.В., Семашко Н.Н. Применение ионных пучков для технологических целей / В сб. Итоги и техники. Серия: Физические основы лазерной и пучковой технологии. Т.5 Ионно-пучковая технология.-М.: ВИНИТИ.-1989.-С.55-112.
8. Ребров С.И. Электроника СВЧ - наукоемкое и высокотехнологичное направление электронной техники / Электронная промышленность. Специальный выпуск Российская государственная программа развития электронной техники.-М.: ЦНИИ Электроника.-1994.-С.33-37.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
