Физико-химические основы технологии электронных средств. Смирнов В.И. - 16 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

16
3. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ
3.1. Эпитаксиальные процессы в технологии
полупроводниковых интегральных микросхем
Классификация эпитаксиальных процессов. Круг решаемых задач
Под эпитаксией понимают процесс ориентированного выращивания мо-
нокристаллического слоя на поверхности монокристаллической подложки.
В процессе эпитаксиального выращивания образующаяся фаза закономерно
продолжает кристаллическую решетку подложки с образованием переходного
эпитаксиального слоя. Переходный слой способствует когерентному срастанию
двух решеток по плоскостям и направлениям со сходной плотностью упаковки
атомов, через него передается основная информация о кристаллической струк-
туре подложки в эпитаксиальный слой.
В современной технологии процессы эпитаксии занимают одно
из ведущих мест в производстве полупроводниковых интегральных микросхем
и большинства типов дискретных полупроводниковых приборов. Эпитаксиаль-
ные слои в настоящее время могут быть получены в структурном отношении
более совершенными, чем объемные монокристаллы. Они обладают практиче-
ски идеальной однородностью распределения легирующих примесей. Содер-
жание неконтролируемых примесей в них значительно ниже, чем
в монокристаллах, полученных методом Чохральского или бестигельной зон-
ной плавкой.
По природе взаимодействия «подложка – растущая кристаллическая фа-
за» различают три вида эпитаксиальных процессов: гомоэпитаксия (автоэпи-
таксия), гетероэпитаксия и хемоэпитаксия. Гомоэпитаксия – это процесс вы-
ращивания монокристаллического слоя вещества, однотипного по структуре с
подложкой и отличающегося от нее только содержанием легирующих приме-
сей. Гетероэпитаксия – это процесс выращивания монокристаллического слоя
вещества, отличающегося по химическому составу от вещества подложки, но
близкому ему по кристаллографической структуре. Хемоэпитаксия – это про-
цесс выращивания монокристаллического слоя вещества, в результате которого
образование новой фазы происходит при химическом взаимодействии вещества
подложки с веществом, поступающим из внешней среды. Полученный хемо-
эпитаксиальный слой отличается по составу как от вещества подложки, так и от
вещества, поступающего на ее поверхность извне.
Эпитаксиальные процессы в технологии электронных средств предназна-
чены для решения различных задач. Одним из важнейших применений эпитак-
сии является процесс формирования скрытого слоя в полупроводниковых инте-
гральных микросхемах (см. рис. 1.5). Наличие скрытого слоя позволяет повы-
сить быстродействие биполярных транзисторов и всей микросхемы в целом.
Создать сильнолегированный скрытый слой, расположенный на достаточно

Страницы