Главное


Описание технологических операций

Перед началом проведения операции по осаждению пленок, необходимо провести подготовительные операции. Одной из основных таких операций является очистка поверхности пластин (более подробно об этом изложено в разделе «1.2.7 Загрязнения и борьба с ними».)

В дипломном проекте применяется пиролитическое осаждение SiO2. Пиролитическое осаждение используется для получения толстых слоев оксида кремния при низких температурах, т.к. термическое окисление неприемлемо из-за существенного изменения параметров предшествующих диффузионных слоев. Пиролитическое осаждение обеспечивает большую производительность, высокую равномерность слоев, качественное покрытие уступов металлизации и позволяет создавать изолирующие и пассивирующие слои Si3N4 и поликремния.

При пиролитическом осаждении оксида кремния происходит термическое разложение сложных соединений кремния с выделением SiO2.

Основное назначение пленок SiO2 толщиной более 0,2 мкм - создание маски, необходимой при локальной обработке поверхности полупроводниковых пластин для предохранения части поверхности пластин от диффузии основных легирующих примесей.

Более высокие маскирующие свойства имеют пленки Si3N4

толщиной > 0,1 мкм. Они препятствуют диффузии в пластину. Нитрид кремния применяют также для создания маски при травлении поверхности кремния и пленок SiO2, а также в качестве защитного слоя.

Пиролитическое осаждение предполагается проводить в типовом оборудовании. В качестве примера приведу описание установки для пиролитического осаждения SiO2 - "Изотрон" (рисунок 1). Конструктивно установка представляет собой трехтрубную диффузионную печь и имеет реакторы (3) с горячими стенками, работающие при пониженном давлении в режиме непрерывной откачки их объема. Нагревательный элемент (10) состоит из трех секций. Пластины устанавливают в кассету (2) вертикально по всей длине рабочей зоны, равной 600 мм.

Газовая смесь поступает с одного конца реактора и откачивается с другого. Предельное разряжение в реакторе установки не выше ~ 0,7 Па, рабочее давление при напуске газов варьируется в пределах от 13 до 670 Па.

Рисунок 1. Схема установки для пиролитического осаждения SiO2

Система откачки реактора имеет диффузионный (7) и масляный (8) с очистителем (9) насосы, фильтры (6), кран впуска азота (5) и заглушку (4). Датчик (1) позволяет контролировать давление в реакторе. Установка работает в автоматическом режиме, основные параметры выводятся на ЭВМ.

В таких устройствах скорость осаждения SiO2 составляет ~ 0,2 мкм/ч,

ФСС - 0,7 0,8 мкм/ч. Наиболее важными факторами, определяющими скорость осаждения, являются температура пластин, состав и расход газов, а также давление в реакторе.

Пленки SiO2, полученные пиролитическим осаждением, имеют более высокую пористость, чем при термическом окислении, однако в них ниже уровень механических напряжений.

Операция травления

В дипломном проекте применяется операция травления - плазмохимическим методом.

При плазмохимическом травлении поверхности полупроводниковых пластин обрабатываются химически активными атомами или радикалами, поступающими из высокочастотной газоразрядной плазмы в пять этапов:

доставка молекул активного газа в зону разряда;

превращение этих молекул в активные радикалы под воздействием электронов в плазме разряда;

доставка радикалов к поверхности материала, подвергаемого травлению;

взаимодействие радикалов с поверхностью материала (адсорбция, химические реакции и десорбция);

отвод продуктов реакции из рабочей камеры.

Для плазмохимического травления кремния используют газовые смеси соединений углерода и серы с галогенами фреона и кислорода или азота. Последние служат для разбавления, обеспечения селективности и анизотропности травления. При использовании смеси фреона-14 (CF4) с 2-8% кислорода под действием высокочастотного электрического поля происходит диссоциация фреона-14:

Перейти на страницу: 1 2

Другие статьи по теме

Анализ на безопасность платы ТС2 ЦП ДЦ Минск
цифровая схема моделирование интерфейсный Одним из эффективных инструментов проверки безопасности системы (элементов) является физическое и (или) логическое (имитационное) модел ...

Исследование динамических характеристик системы автоматического управления
При проектировании автоматических систем приходиться решать такие задачи, как обеспечение устойчивости и точности процесса регулирования, имеющие противоречивый характ ...

Моделирование и оценка производительности работы защищенных каналов в корпоративных сетях
В первое поколение (1945-1954) развития компьютерной техники, Клод Шеннон (создатель теории информации), Алан Тьюринг (математик, разработавший теорию программ и алгоритмов) и Джон фон Н ...

www.techspirit.ru © 2021