Защита поверхности

Примеси вносятся ионным пучком; для получения проводимости //-типа в кремний добавляют фосфор или мышьяк, /?-типа — бор. Перед каждым циклом ионной обработки кремний покрывают слоем маскирующего вещества, чувствительного к свету или электронам. Для переноса рисунка схемы на маску применяют методы электронно-лучевой литографии или фотолитографии. Облученные области маски удаляют химическим путем; при этом неудаленные части маски защищают поверхность от воздействия ионов. После имплантации кристалл отжигают при температуре 600—1000 °С.

Описанный выше процесс хорошо отработан. В настоящее время исследуется возможность использования ионно-лучевой технологии для производства нового поколения полупроводниковых устройств. Например, в производстве сверхбольших интегральных схем (СБИС), технология изготовления которых находится сейчас в стадии освоения, можно обойтись без этапа маскирования. Для нанесения очень плотного и тонкого рисунка СБИС требуется исключительно высокая разрешающая способ

ность, близкая к тому пределу, который можно получить, используя электронный пучок или луч света. С помощью остросфокусированного ионного пучка достигается значительно большее разрешение; в принципе ионные пучки можно применять, не прибегая к маскированию, и создавать элементы схемы шириной меньше одного микрометра, а их электрические характеристики изменять в пределах, определяемых всего 100 примесными атомами.

Другая разновидность новой технологии — изготовление полупроводниковых соединений — требует применения сложных процессов отжига. Полагают, что такие полупроводники позволят создать более быстродействующие схемы. Полупроводники этого типа состоят не из одного

элемента, а из нескольких — например мышьяка и галлия (арсенида галлия), в котором электроны и дырки перемешаются быстрее. Кристаллическая структура вещества, включающего два или более элементов, состоит из взаимопроникающих подрешеток: атомы каждого элемента, смещенные в процессе имплантации, должны возвратиться на свои места в соответствующие подрешетки. Отжиг еще более усложняется, когда один из элементов летучий, как, например, мышьяк. Длительный отжиг может привести к частичной утрате его атомов, что отразится на химическом составе (стехиометрии) полупроводника и его электрических свойствах.

 

0 Коментариев

Вы можете быть первым =)

Оставить коментарий