Метод одновременной диффузии из твердых источников об­ладает следующими достоинствами: уменьшение общего време­ни высокотемпературной обработки полупроводниковых струк­тур, возможность контролируемого изменения поверхностной концентрации примеси в широких пределах, снижение наруше­ний структуры, вводимых при диффузии, возможность одновре­менного создания двух р-п-переходов, простота технологическо-

го процесса и оборудования.

9.4. Контроль параметров диффузионных слоев

Контроль диффузионных слоев проводится в основном по таким параметрам, как глубина залегания сформированного p-n-перехода, проводимость поверхностного слоя и поверхност­ная концентрация атомов примеси.

Наиболее распространенным методом контроля глубины за­легания р-п-перехода является метод окрашивания шлифа. Для измерения глубины залегания примеси порядка единиц микро­метрами менее удобно использовать сферический шлиф.

Его изготовляют при вращении стального шара диаметром 35-100 мм, прижимаемого к поверхности пластины. Образова­ние сферы происходит за счет того, что в место контакта враща­ющийся шар — кристаллическая пластина подают абразивную суспензию или наносят на поверхность шара алмазный поро­шок в виде эмульсии. Для большей точности измерения диа­метр зерна абразивного материала не должен превышать 1 мкм. Чтобы выявить границы р-п-перехода, глубина сферической лунки должна быть больше глубины залегания р-п-перехода. Границу выявляют по окрашиванию (потемнению) р-области вследствие окисления в травителе, состоящем из 48 %-ной плавиковой кислоты с небольшой добавкой (до 0,05-0,1 %) 70 % -ной азотной кислоты.

Глубина залегания диффузионного р-п-перехода:

(9.4)

где l - длина хорды контура сферического шлифа (рис. 9.3), измеряе­мая с помощью микроскопа; D - диаметр шара.

Для повышения точности измерений изготовляют несколь­ко шлифов (до 5), а полученные результаты усредняют.

Наиболее распространенным методом измерения поверхнос­тного сопротивления является четырехзондовый метод. Погреш­ность измерения поверхностного сопротивления обычно не пре­вышает 5 - 10 %. Для определения поверхностной концентра­ции легирующей примеси необходимо знать характер распреде­ления примесей в диффузионной области, который зависит от условий проведения процесса.

9.5. Ионная имплантация

Ионной имплантацией (ионным легированием) называется процесс внедрения в мишень ионизованных атомов с энергией, достаточной для проникновения в ее приповерхностные облас­ти. Успешное применение ионной имплантации определяется главным образом возможностью предсказаний и управления электрическими и механическими свойствами формируемых эле­ментов при заданных условиях имплантации.