Проектирование специализированных СБИС. Рындин Е.А. - 45 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТТИ ЮФУ | Таганрог

Составители: 

Рубрика: 

47
но интенсивных колебаний нагретой до высокой температуры кристалличе-
ской решетки атомы кремния, попадающие на поверхность подложки, стре-
мятся занять наиболее выгодные энергетические положения устойчивого рав-
новесия, т.е. положения в ближайших потенциальных ямах, что и соответству-
ет наращиванию слоя в требуемой кристаллографической ориентации. Веро-
ятность того, что атом займет положение, характеризующееся минимальным
значением энергии, возрастает с увеличением подвижности атомов, т.е. тем-
пературы пластины.
Следует отметить, что при высокой концентрации атомов у поверхности
пластины их подвижность значительно снижается вследствие взаимодействия.
Поэтому более совершенную эпитаксиальную структуру при прочих равных
условиях можно получить при невысоких скоростях роста пленки (0,1 - 0,5
мкм/мин).
В рамках прямых процессов эпитаксию осуществляют методами испаре-
ния или распыления.
Испарение в сверхвысоком вакууме особенно эффективно, когда требу-
ется предельно высокая чистота осаждаемого материала от молекул остаточ-
ных газов и когда загрязнения значительно влияют на свойства границы меж-
ду подложкой и эпитаксиальной пленкой. В последнем случае после разовой
очистки поверхность должна оставаться незагрязненной до начала процесса
осаждения.
В связи с этим можно привести наглядный пример. Если пластину помес-
тить в газообразную среду при давлении всего 10
-4
Па, то каждый атом по-
верхности пластины будет испытывать в среднем одно соударение в секунду с
молекулами газа. Отсюда вытекает требование проведения испарения нара-
щиваемого материала в сверхвысоком вакууме - при давлении не более 10
-6
Па. Получение такого вакуума даже в современных условиях является доста-
точно сложной в техническом и финансовом отношении задачей, что является
недостатком метода испарения. Для этой цели используют мощные сорбцион-
ные, ионно-сорбционные, титановые магниторазрядные насосы, работающие
при температурах жидкого азота или жидкого гелия.
Поскольку поверхности конструктивных элементов установки для прове-
дения эпитаксии методом испарения адсорбируют различные газы, которые
могут вызвать соответствующие загрязнения поверхности пластины в процес-
се эпитаксии, их подвергают отжигу при температурах 150 - 600
о
С в зависи-
мости от требуемой степени очистки в течение 24 часов.
Для обеспечения достаточной скорости испарения требуются высокие
температуры испаряемого образца. Обычно используются следующие методы
нагрева:
1) постоянным током;

Страницы