В.А.Емельянов, А.С. Турцевич, О.Ю.Наливайко

ЭПИТАКСИАЛЬНЫЕ СЛОИ

КРЕМНИЯ И ГЕРМАНИЯ ДЛЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ

Оглавление

АННОТАЦИЯ 4

ВВЕДЕНИЕ 10

Глава 1 общие представления о процессе эпитаксиального наращивания 11

1.1. Общие тенденции развития технологии создания интегральных микросхем и процессов химического осаждения из газовой фазы 11

1.2. Процесс эпитаксии. Требования к эпитаксиальным слоям в технологии изготовления ИМС 13

1.3. Основы процессов эпитаксии. Основные химические реакции для процессов эпитаксиального наращивания. Хлоридный и силановый процессы 15

1.4. Легирование и автолегирование. Скрытые слои, смещение и «размытие» фотолитографического рельефа 26

1.5. Дефекты эпитаксиальных структур 34

1.6. Оценка параметров эпитаксиальных структур 37

1.7. Эпитаксиальные слои кремния в твердотельной микроэлектронике 42

1.7.1. Требования к эпитаксиальным слоям 42

1.7.2. Общие тенденции совершенствования процессов эпитаксиального наращивания кремния 42

1.7.3. Преимущества перспективных методов эпитаксиального наращивания 42

Литература к главе 1 43

Глава 2 эпитаксия Si-Ge слоев 44

2.1 Основные химические реакции для эпитаксиального наращивания Si-Ge слоев 44

2.2 Основные применения Si-Ge слоев 46

2.3 Поликристаллический Si-Ge и элементы интегральных схем на его основе 49

2.3.1 Пленки поликристаллического кремния, легированного германием 49

2.3.2. Поликристаллические Si_хGe_1-х- затворы. 56

2.3.2.1 Использование поликристаллических SiGe - слоев. 56

2.3.2.2. Технологические особенности формирования SiGe-затворов. 58

2.3.2.3 Закономерности диффузии примесей в слоях поли-SiGe. Электрофизические характеристики затворов. 60

2.3.2.4 Характеристики МОПТ с SiGe-затвором. 71

Литература к главе 2 74

Глава 3 Классификация оборудования для химического осаждения из газовой фазы 76

3.1 Состав и требования к оборудованию для ХОГФ 76

3.2 Классификация оборудования для ХОГФ 81

3.3 Классификация газообразных технологических сред 85

Литература к главе 3 88

Глава 4 Оборудование для эпитаксиального наращивания 89

4.1 Краткий исторический очерк развития эпитаксиального оборудования 89

4. 2. Основные типы эпитаксиальных установок 92

4.2.1. Горизонтальные реакторы 92

4.2.2. Вертикальные реакторы 93

4.2.3. Цилиндрические реакторы 99

4.2.4. Реакторы поштучной обработки 105

4.3. Сравнение различных эпитаксиальных реакторов 110

Литература к главе 4 114

Глава 5 Основные системы оборудования для эпитаксиального наращивания 116

5.1 Газовые системы 116

5.1.1 Общие требования к газовым системам 116

5.1.2 Типы соединений арматуры газовых систем 118

5.1.3. Запорная арматура газовых систем 125

5.1.4 Обратные клапаны, дозирующие клапаны, выпускные клапаны 128

5.1.5. Регуляторы давления 131

5.1.6. Фильтры и очистители 133

5.1.7. Регуляторы расхода газа и парогазовых смесей 137

5.1.8. Газобаллонные шкафы 149

5.2 Вакуумные системы 152

5.2.1 Вакуумные насосы 152

5.2.1.1. Сухие насосы 152

5.2.1.2. Турбомолекулярные насосы 156

5.2.2. Герметичность и методы течеискания 158

5.2.3 Вакуумная арматура 164

5.2.3.1. Разборные вакуумные соединения 164

5.2.3.2. Вакуумные затворы 169

5.2.3.3. Дроссельные клапаны 172

5.2.3.4. Ловушки 176

5.3. Измерение и управление давлением 177

5.3.1. Приборы для измерения вакуума (давления) 177

5.3.2. Методы регулирования давления в рабочей камере 183

5.4. Устройства нейтрализации. Скрубберы. 185

5.5. Системы безопасности. Газоанализаторы. 202

5.6. Системы управления. 207

Литература к главе 5 211