Проектирование специализированных СБИС. Рындин Е.А. - 56 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТТИ ЮФУ | Таганрог

Составители: 

Рубрика: 

58
30 мин и более. Это позволяло лишь частично достичь требуемой цели и при
этом приводило к значительной разгонке примесей, что отрицательно влияло
на характеристики полупроводниковых компонентов и ограничивало степень
их миниатюризации, а также приводило к появлению загрязнений поверхно-
сти и дополнительных деформаций пластин, связанных с достаточно длитель-
ной термообработкой. По мере сокращения минимальных размеров структур и
повышения степени интеграции перечисленные недостатки стали приводить к
значительному снижению выхода годных устройств. Поэто му при переходе к
СБИС потребовались новые, более совершенные методы отжига.
Выходом из создавшейся ситуации явились методы быстрого (импульс-
ного) термического отжига (БТО) с помощью импульсных газоразрядных
ламп, обработки поверхности пластины электронным пучком и обработки
лучом лазера.
Суть методов БТО состоит в мощной термической обработке поверхно-
сти пластины в течение очень короткого времени. При этом активация атомов
примесей и устранение дефектов происходят практически без заметной раз-
гонки, то есть профиль концентрации примесей сохраняется, что очень важно
при производстве СБИС.
Метод лазерного отжига был разработан в СССР в 1974 году. Он облада-
ет рядом важных достоинств:
1) возможность строго контролировать обрабатываемую область пластины;
2) возможность управлять глубиной залегания легирующей примеси посред-
ством изменения длительности и интенсивности импульсов лазерного
излучения;
3) отсутствие дополнительных нарушений кристаллической структуры в объ-
еме пластины, так как локально нагреваются лишь приповерхностные об-
ласти;
4) вследствие большой скорости лазерного отжига устраняется необходимость
проведения отжига в вакууме или специальной инертной среде для предот-
вращения окисления или загрязнений в процессе отжига.
В зависимости от типа используемой лазерной установки отличают им-
пульсный и непрерывный режим обработки.
Твердотельные лазеры используются в импульсном режиме. Длитель-
ность импульсов находится в пределах 10 - 100 нс, плотность падающей на
поверхность энергии составляет 0,5 - 10 Дж/см
2
. При этом происходит ло-
кальное расплавление поверхностного слоя и последующая рекристаллизация.
Время существования расплава составляет около 700 нс. Коэффициент диф-
фузии типичных примесей в расплаве возрастает с 10
-13
- 10
-14
см
2
/с до 10
-4
-
10
-3
см
2
/с. Диффузионная длина примесей L определяется выражением
L = (Dt)
1/2
, (33)

Страницы