химический каталог




Технология полупроводникового кремния

Автор Э.С.Фалькевич, Э.О.Пульнер, И.Ф.Червоный, Л.Я.Шварцман и др.

умерных зародышей образует ступенчатую поверхность, растущую тангенциально примернЯ

Рис. 36. Схема роста в области канала

в одних и тех же условиях. Большая группа

двумерных зародышей образуется в условиях

сильно переохлажденной жидкости. При

уменьшении переохлаждения жидкости образуется меньше зародышей. Поэтому полосы,

содержащие много примесей (светлые полосы,

см. рис. 34), обычно толще полос с меньшим

количеством примесей (темные полосы, см. "ig vtg

рис. 34).

Как правило, поверхность ожидания больше всего на плоском участке фронта кристаллизации. Протяженность поверхности ожидания определяет ширину канала. На выпуклых участках (а здесь всегда переохлаждение больше) поверхность (111) не успевает еще разрастись, как возникает уже следующий зародыш (см. рис. 34). Все каналы характеризуются плоскими поперечными примесными полосами. Даже цилиндрические каналы, концентрически расположенные вокруг центрального канала, тоже имеют узкие горизонтальные полосы, содержащие большое количество примесей. Дополнительному повышению концентрации примесей в цилиндрических каналах может способствовать также следующее. При движении слоев в тангенциальном направлении примеси оттесняются и поэтому в местах стыка растущих навстречу слоев (т.е. как раз в области цилиндрических каналов) их концентрация может значительно отличаться от соседних участков.

Таким образом, главная причина образования канальной неоднородности - это рост путем механизма двумерного зарождения (в сочетании со скоростью вращения и вытягивания монокристалла по направлению [111]), который и приводит к повышенному переохлаждению в области выхода грани (111) на фронт кристаллизации.

Рост из газовой фазы

В практике получения полупроводникового кремния очень широко используются химические реакции, протекающие в газовой фазе. Особенно важной стала эта область в связи с широким применением метода эпитаксиального наращивания слоев кремния на различные подложки. Процесс выращивания кремния из газовой фазы (среды) несколько сложнее кристаллизации из жидкой фазы. Это привело к Различным трактовкам механизма и кинетики процесса. В настоящее вРемя существуют различные гипотезы, которые, как правило, мало

89

помогают в прогнозировании конечного результата. Поэтому все основывается на опыте и уже давно накопленных в практике результатах.

Наибольшее распространение получили два способа кристаллизации кремния из газовой среды: в процессе водородного восстановления хлорсиланов и разложения моносилана. Оба процесса в той или иной степени сводятся к получению свободных атомов кремния, которые в зависимости or их концентрации, давления и температуры процесса образуют твердую фазу.

Эти процессы обычно протекают так, что твердая фаза кремния все время граничит с газовой средой. Поэтому в упрощенном варианте рассмотрения атомной структуры конечного продукта нам достаточно знать лишь то, что затравка (подложка), на которой осаждается кремний, граничит с газовой кремниевой фазой с определенным парциальным давлением.

Как и во всех случаях кристаллизации, важно знать температурные . условия и распределение парциального давления (концентрации). Обычно для кристаллизации применяют специальные реакторы -камеры, в которые поступает исходный газовый продукт. Соприкасаясь с несколькими нагретыми подложками, он после протекания химических реакций выделяет на поверхности кремний. В качестве подложек в настоящее время используют тонкие стержни или диски кремния.

Несмотря на то что в литературе очень много внимания уделяется особенностям химической реакции, которая происходит на поверхности подложки, отметим, что главным в образовании конечного продукта и его качества вновь являются скорости образования и роста зародышей. Основным отличием фазового перехода газ - твердое тело является больший скачок в переходе от состояния с одним значением энтропии в конечное состояние с меньшей энтропией. Внешне это определяется в порядке расположения атомов в пространстве исходной фазы (газ с почти полным беспорядком) и высоким порядком в конечном продукте. Более же глубокое значение заключается в превращении кинетической энергии поступательного движения частиц в потенциальную энергию взаимодействия. В таких системах скачок значительно больше, поэтому и теплота кристаллизации в этом случае значительно больше. Она равна энергии испарения и обычно на целый порядок выше теплоты кристаллизации при образовании кристалла из жидкой фазы.

И в этом случае получаются все ранее указанные формы роста кристаллов: дендриты различной величины и различные по размеру плоско-' гранные кристаллы. Специально были выращены даже одиночные монокристаллические стержни диам. 35 мм в процессе водородного восста; ] новления хлорсиланов.

Для практики очень важным является умение управлять структурой ?

стержней. 1

Поликристаллические стержни с развитой сетью границ раздела обычно содержат большее количество примесей. Стержни, состоящие из небольшого числа сростков плоскогранных кристаллов, в

страница 23
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119

Скачать книгу "Технология полупроводникового кремния" (4.95Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
цветы подвешенные на лентах
Компания Ренессанс: купить металлическую лестницу- быстро, качественно, недорого!
кресло t 9906
склады передержки вещей

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(11.12.2016)