Щука А.А. Электроника (2005) (1152091), страница 70
Текст из файла (страница 70)
К преимуществам метода РСД по отношению к методам высокотемпературной диффузии и ионной имплантации следует отнести: сравнительно низкую температуру подложки а процессе обработки; Г) прямую зависимость скорости генерации дефектов от параметров луча, а не темпера- туры подложки; р формирование направления диффузии не градиентом концентрации примеси, а слоем нарушений, создаваемым ионным пучком; Д незначительные радиацнонные нарушения и легированном слое; С) активацию введенной примеси а узлы решетки уже а процессе обработки. Лазерный отжиг В настоящее ярема а микроэлектронике асе большее распространение получает лазерное облучение полупроводниковых материалоа с целью создания а них локальных неоднородностей и р — п-переходоа.
К достоинствам лазерной обработки следует отнести: 1э возможность локального изменения свойств материалов; С) локальный безынерционный нагрев практически до любой заланной температуры; 1.) более высокую активацию примеси, чем при обычном отжиге; )д получение качественной поверхности пластины после отжига. В процессе легироаания лазерное облучение среды используется как для непосредственного селектианого легироаания, так и для отжита пластин после проведения ионной имплантации, а также диффузии, эпитаксиального нарац1иаания и т. д.
Особенно большое внимание а настоящее время уделяется лазерному отжнгу полупроводниковых материалов после процесса ионной имплантации. Специфичность лазерного и'шучения позволяет сфокусировать световой пучок строго определенного спектрального состава на ранее облученную ионами лоаерхность. Прн этом кратковременно до необходимой температуры нагревается лишь очень тонкий слой или его выбранные участки. азлнчают даа механизма отжита имплантироаанных структур: отжиг мощным импульсным излучением и отжиг непрерывным излучением. ~лагодаря фокусировке лазерного излучения удается локально поднять температуру. При ом пРоисходят процессы рекристаллизации полупроводниковой структуры аналогично эпн "атаксии из твердой фазы, И а этом случае неповрежденная имплантацней основа полу"Роаодника используется а качестве затравки, на которой наращивается материал той же сам 0,01 аной структуры н ориентации.
В этом случае скорость рекристаллизации составляет 001--0,01м!с, что на три порядка меньше скорости рекристаллизации при облучении лазерными гигантскими импульсами. Ос оооо отметим, что прн отжнге непрерывным лазерным излучением профиль распредееиня примеси остается прежним 1рис, 5.20, а), а то время как прн обл>ченни мощным Часть )).)у)икроэлектроник 32В лазерным импульсом профиль распределения примеси зависит от мощности гигантское импульса (рис.
5.20, 6). а) б) рис. 0.20. Характер профилей распределения примесей е процессе лазерного отжита е — облучение непрерывным излучением малей мощности )де и после отжига); б — облучение гигантскими импульсами; т — де отжита, 2 — отжиг излучением с изменяемой плетностьхз мощности ЬИ < ууз< Итз О помощью лазерной рекристаллизации можно ооеспечить строго ориентированный рост всех кристаллов, формируемых на аморфной подложке.
Этот процесс может сопровождаться ростом пленки пользкристаллического кремния, текстурированного в направлении (100) с размером зерен 1- — 100 мкм. Этот метод ориентированною выращивания пленок на аморфных подложках получил название гргтфоэлггтаксзггь 5.5. Процессы обработки поверхности 5.5.1. Окисные пленки кремния Окисные пленки кремния широко применяются в качестве маскирующих покрытий в процессах литографии при локальной эпитаксии и локтшьном травлении, для зашиты и пассивации поверхности полупроводников, а также в качестве составного элемента в биполярных и МОП-транзисторных структурах.
Легированные окисные пленки используются как источники примеси в процессах диффузии. Из существующих методов окисления отметим следующие. Ы Окисзение лри высоком оаелеиил 1- 1О Па) происходит при невысоких температурах процесса. Это позволяет уменьшить концентрацию дефектов. Толщина пленки в таком процессе возрастает пропорционально давлению.
Этот процесс эффективен для ие больших толщин окисла от десятых долей до двух микрометров. ц) Осижденле окисла пз;изоеоб фазы происходит в результате пиролиза алкосиланов окисления и гндролиза силана, гидролиза галогенов кремния. Этот метод позволяш нарастить на поверхность нагретого до 700 †1О К кремния пленки окисла заданной толщины. О) Осадя белле дноксиг)а крелллщ лэ плслкооброзующлх растворов позволвет производи |ли х контРолиРуемое введение прилзесей в полупроводники. В состав пленкоооразуюш „эших Растворов входят кремнийорганические соединения, азотнокнслые соли легируюгц э ементов. В качестве раствори езей используют ац он, э из овый с «рт.
И точ - очни- ком кислорода в процессах окисления служит кислород воды. )-) Нанесение окисза е еакуияге происходит путем вакуумного испарения илн катод ного РасплавлениЯ Исходным матеРиалоьз ЯвлЯетсЯ б)Оз, наносимый в пРисУтствиИ ки .испо рода. 5 Технология производства интегральных схем Скорость покрытия составляет 0,01 — 0,03 мкм)мин, что позволяет достаточно точно рассчитать значения необходимых толщин окисных пленок. контроль толщины оксидных пленок, как правило, осуществчяется Воещовым методом, ,по позволяет осугнествлять нсразрушаюгций контроль толщины пленки. ~,5.2. Травление Одним из важнейших процессов в технологическом маршруте создания интегральных схем является процесс травления.
Под травлепием понимают растворение и последующее удаление заданной части материала с поверхности в целях полировки, изменения формы, очистки от загрязнений, а также для выявления структуры поверхности материала. Первые процессы из перечисленных выше относят к технологическим, а вторые — к структурным. 3 микроэлектронике исполшуют процессы технологического травления, которые делят на химические, физические и физико-химические методы. Химическое трпвлешк основано на процессах растворения исходных материалов.
Травление может осуществляться как в жидких, так и в газообразных средах. При этом обрабатываелзый лзатериал частично претерпевает химические изменения. Различают следую1цие виды химического травления: С) изотропное растворение полупроводника с одинаковой скоростью травления по всем направлениям, которос применяют для удаления нарушенного слоя или полирования поверхности (рис.
5.2), а); !.З анизотропное травление --. растворение полупроводника с различной скоростью по разным направлениям монокристалла (рис. 5.2), бй ьз селективное травление — растворение полупроводника с различной скоростью на разных участках поверхности с различным химическим составом; кз локальное травление - — удаление материала со строго ограниченных и заданных участков полупроводника, которое обеспечивает получение заданного рельефа поверхности; послойное травление -- равномерное последовательное снятие тонких поверхностных слоев.
б) а) Рис. В.21. Изотропный с боковым подтравам (Ь„„Ф Ь) !а) и анизотропныи (Ь „= Ь) характер травления !б) К ь физическим процессам травления относятся процессы травления, в которых Не енужного материала происходит путем физического распыления с помощью и Часть И. Микроэлектроника ЗЗО Этот процесс называют сухцц гяраеяелие.ц и основан на использовании компонентов ннз. котемпературной гьооразрядной плазмы — ионов, электронов, возбужденных атомов. Иа рис. 5.22 приведена ю|ассифнкация процессов в зависимости от сочетания давления н энергии ионов плазмы.
Характер процессов меняется от чисто физического процесса расплавления до химина ского процесса сухого травления. Рис. бд2. Классификация процессов плазменного травления К процессам травления предъявляются требования высокой селективностп, отсутствия деградирующего влияния на свойства и размеры защитных масок, низкого уровня загрязненности поверхности материала и искажения полученного рельефа, высокой воспроизводимости и равномерности травления, минимального уровня загрязнения окружаюцгеч1 среды.
Ионноетравление Ионное тпроеяекпе осуществляется ионами плазмы, не реагирующими с обрабатываелзым материалом. Этот процесс также называют травлением-распьщением. Ионное травление полупроводниковых структур осуществляется в реакторах со встроен ными ВЧ-системами. Конструктивное решение таких реакторов может быть самым Раз нообразным с использованием диодной (рис. 5.23, а) и триодной системы (рис. 5.23, б) с распылителем магнетронного типа (рис. 5.23, в) и т, д.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
