11.6.9. Тенденции развития эпитаксиальной технологии

Эпитаксия, как технологический процесс, несомненно остается неотъемлемой частью производства полупроводнико­вых приборов и интегральных схем. Этот процесс позволяет получать профили легирования, которые невозможно обеспе­чить иным путем. Со временем будут широко использоваться автоэпитаксиальные кремниевые структуры. Однако для раз­работки схем с высокими плотностью элементов и быстродей­ствием необходимо воспользоваться преимуществами КНИ-технологии, метода направленной боковой кристаллизации. Использование МЛЭ в производстве СБИС с применением ионного легирования позволит существенно улучшить пара­метры приборов. Продолжительность высокотемпературных операций при производстве СБИС невелика, что позволяет использовать возможности легирования, предоставляемые МЛЭ.

Наблюдаемая в настоящее время тенденция к уменьше­нию толщины эпитаксиальных слоев для создания биполяр­ных и униполярных интегральных схем, несомненно, приведет к дальнейшему совершенствованию эпитаксиальной техноло­гии и более глубокому изучению эффекта автолегирования. Значительным достижением было бы получение эпитаксиаль­ных слоев без загрязнений.

11.7. Нанесение пленок

Наиболее существенную роль в микроэлектронике тонкие пленки играют, во-первых, в качестве изоляционных покры­тий, масок при процессах диффузии и ионной имплантации, для диффузии из примесно-селикатных слоев, герметизирую­щих слоев, защищающих поверхность приборов от внешних воздействий, для иттерирования примесей и дефектов и т. д.

Вторым, не менее важным, аспектом применения тонких пленок, является использование их для металлизации с целью реализации межкомпонентных соединений с низким сопротив­лением и создания контактов с областями n⁺ и р⁺-типа, а также со слоями поликристаллического кремния.

Втехнологии изготовления ИС Процессы создания диэлек­трических и электропроводных пленок применяются в ряде случаев чаще, чем диффузия и ионная имплантация. На рис. 11.7.1 представлена структура обычного полевого МОП-транзистора с сильнолегированнымиn⁺ областями стока и истока, образованными в результате ионной имплантации в крем­ниевую подложку р-типа.

Рис. 11.7.1. Схема поперечного сечения МОП-тран­зистора

Электрические контакты к областям стока и истока выполнены из алюминия и проходят через узкие вертикальные окна в слое оксида кремния, выполняю­щего роль диэлектрика.

Для образования покрытия на поверхности подложки час­тицы осаждаемого вещества должны вступить с ней в непо­средственный контакт. Источник осаждения частиц обычно расположен отдельно от подложки и для доставки этих час­тиц к ее поверхности, как правило, применяется среда—носи­тель. После попадания осаждаемых частиц на поверхность подложки значительная их часть либо адсорбируется на ней, либо образует новое химическое соединение, которое затем остается на поверхности. В целом процесс осаждения харак­теризуется типом осаждения частиц, средой—носителем, спо­собом введения осаждаемого вещества в среду—носитель, ти­пом реакции на поверхности подложки, а также механизмом переноса осаждаемых частиц от источника к подложке.

По типу использования среды—носителя методы осажде­ния пленок могут быть классифицированы на следующие.

1. Формирование пленок из газовой фазы.

2. Формирование пленок в результате взаимодействия по­верхности подложки с химическим реагентом.

3. Осаждение тонких пленок из растворов или расплавов.

4. Формирование пленки из твердой фазы.

5. Осаждение пленки в результате электролитических ре­акций.