ФІЗИКО-ТЕРМІЧНІ ПРОЦЕСИ

Базу і емітер транзистора, а також дифузійні опору отримують шляхом дозованого введення домішок в кремній.

Операції літографії визначають розміри і конфігурацію областей - вікон на поверхні маскує шару оксиду кремнію, а формування обсягу з необхідним типом провідності здійснюється за допомогою термічної дифузії або іонної імплантації. Ці операції повинні забезпечувати суворе дотримання кількості і розподілу домішок в матеріалі підкладки (пластини). Остання вимога зазвичай пов'язане з глибиною залягання домішок і областю поширення домішок за межі вікна.

Оскільки об'єктивний контроль процесу впровадження домішки неможливий, особливу увагу при розробці обладнання і систем управління приділяється забезпеченню оптимальних технологічних режимів. Вибірковий контроль результатів процесу дозволяє визначати його ефективність шляхом оцінки виходу працездатних виробів.

Термічна дифузія.

Існують численні методи термічної дифузії, з яких найбільш поширеними є метод «запаяної ампули», дифузія в вакуумі, метод «відкритої труби». Спільними для всіх методів є: створення джерела домішки на напівпровіднику або поблизу його поверхні; нагрів напівпровідника до температур, що забезпечують прийнятну для виробництва швидкість дифузії; припинення процесу, коли за розрахунками кордону легованої області відповідають заданим.

При виготовленні біполярних і МДП-схсм найбільшого поширення набув у даний час метод «відкритої труби». Дифузія при цьому виконується в дві стадії. На першій ( «загонками») діффузант переноситься інертним газом до пластин і насичує через відкриті вікна поверхневий шар. Концентрація домішок зазвичай визначається граничною розчинністю домішки (бору або фосфору) в кремнії. Друга стадія ( «разгонка») проводиться з метою отримання заданого профілю залягання домішки в напівпровіднику. На цій стадії під дією температури дифузія відбувається в глибині матеріалу. Для вирівнювання концентрації зовнішній шар збіднюють шляхом вирощування оксиду на поверхні, в який переходить частина домішки.

Іонна імплантація.

Метод іонної імплантації забезпечує безпосереднє впровадження атомів домішки в кристалічну решітку в місці падіння променя, що містить іони дифезанта. Це дозволяє будувати технологічний процес без багаторазового окислення, тобто зменшує число операцій, що проводяться при високій температурі. Дозування енергії частинок в промені дозволяє отримувати області субмікронних розмірів із заданою провідністю.

Межі областей визначаються в цьому випадку зіткненнями іонів променя з атомами кристалічної решітки і формою променя.

Недоліком методу є радіаційні пошкодження решітки. Для їх зменшення необхідно суворе дотримання дозування енергії частинок в промені, що важко забезпечити через стохастичних властивостей розподілу енергії частинок по перетину променя.

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >