Внедрение примесных атомов

Поскольку электрические процессы в интегральных схемах происходят в очень тонких поверхностных слоях, потребовался метод, позволяющий точно контролировать число и глубину внедрения примесных атомов. Используя пучки ускоренных ионов, подобные тем, которые генерируются при проведении фундаментальных исследований в физике и химии, разработчики полупроводниковых материалов обнаружили, что с их помощью можно легировать кремний с необходимой точностью. Применение ионных пучков произвело революцию в микроэлектронике, сделав возможным производство маломощных быстродействующих полупроводниковых устройств, которые теперь широко используются как в простых микрокалькуляторах, так и в сложных компьютерах. В настоящее время ученые исследуют, как с помощью ионных пучков можно изменять свойства других веществ: металлов и диэлектриков, в том числе керамики и стекла. Имплантация — это не только перспективный технологический процесс, но и инструмент для научных исследований.

НЕСМОТРЯ на различие целей, аппаратура, которая используется для обработки веществ ионными пучками, мало отличается от той, которая применяется для исследования ядер

ных взаимодействий. Ионы создаются в специальной камере с ускорителем, в котором электроны, испускаемые нитью накала, разгоняются в электрическом поле. Если ионизуемое вещество имеет газообразную форму, как, например, аргон или углерод в виде углекислого газа, то оно непосредственно вводится в камеру. В столкновениях с ускоренными электронами атомы теряют свои электроны, газ ионизуется, и образуется плазма. Летучие элементы, такие, как олово, нагревают в печи, сообщающейся с плазменной камерой; испаряясь, они проникают в камеру, где ионизуются быстрыми электронами.

Для нелетучих веществ процесс несколько усложняется. В камеру помещают пластину из такого вещества и ионизуют газ, например аргон. Пластине сообщают отрицательный заряд; она притягивает положительные ионы газа, которые при столкновении с поверхностью выбивают часть атомов вещества. При этом поверхность пластины настолько нагревается, что некоторые атомы испаряются; свободные атомы ионизуются электронами.

 

0 Коментариев

Вы можете быть первым =)

Оставить коментарий