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:
Исследование биполярного транзистора в статическом режиме Биполярным транзистором называют трёхслойную полупроводниковую структуру с чередующимися типом проводимости областей, созданную в едином кристалле и образующую два встречно включённых вз ...
Исследование методов организации служебной связи при строительстве волоконно-оптических линий связи Обеспечение массового доступа абонентов к современным телекоммуни-кационным и информационным услугам является одной из важнейших проблем в нашей стране. Актуальность этого вопроса возра ...
Использование IP-телефонии при ликвидации чрезвычайных ситуаций Без широкого применения средств связи, автоматизированных систем управления, использующих современные информационные, коммуникационные технологии и новейшую вычислительную технику, нево ...