2.10 Влияние добавок водорода на рабочую смесь для пхт.

а) б)

Рис. 4.20. Влияние введения C₂F₆ в плазму Cl₂ на величину бокового сопротивления под маску

Введение в газовую рабочую смесь C₂F₆ уменьшает величину подтрава, и при концентрации C₂F₆ > 85 % боковое подтравливание прак­тически отсутствует (рис.4.20,б). Этот эффект можно связать с реком­бинацией атомарного Cl:

-генерация рекомбинирующих компонентов C₂F₆ +ё~> 2CF₃ +ё;

- рекомбинация CF₃ + Cl-~>CF₃Cl.

Таким образом, введение в рабочую газовую смесь добавок, обеспечивающих рекомбинацию активных компонентов в условиях ионно-ускоренного травления позволяет уменьшить боковое подтравливание и увеличить степень анизотропии до А = 1

2.11 Механизмы диффузии атомов легирующих примесей

Упорядоченная кристаллическая структура ограничивает число и способы возможных перемещений атомов. В идеальном кристалле воз­можны лишь два механизма перемещения атомов, не ведущие к нару­шению совершенства кристаллической решетки:

• непосредственного обмена атомов местами (рис.5,1,а);

• кольцевой (рис.5.1,6).

В структурах с плотной упаковкой реализация обмена двух сосед­них атомов местами или согласованного перемещения нескольких ато­мов на одно атомное расстояние маловероятна. Реальный кристалл отличается от идеального присутствием дефектов кристаллической структуры, в частности точечных дефектов, при наличии которых более энергетически выгодными оказываются другие механизмы, связанные со взаимодействием диффундирующего атома с междоузлиями и вакан сиями, а именно:

• прямого перемещения по междоузлиям (рис 5.1,в);

• эстафетный, или непрямого перемещения по междоузлиям (рис 5.1 ,г);

• краудионный (рис.5.1,д);

• вакансионный (рис.5.1,е);

• дивакансионный;

• релаксационный (рис.5.1,ж).

Кроме того, реальный кристалл связан с наличием более сущест­венных нарушений кристаллической решетки и диффузия в локальных областях таких нарушений будет происходить по иным механизмам, таким как:

• диффузия по дислокациям;

• диффузия по границам зерен;

• диффузия по внешней поверхности кристалла.

Энергия, которая необходима атому для единичного скачка в кри­сталлической решетке, называется энергией акгиваиин диффузии. Ее величина зависит от того, по какому механизму будет осуществляться этот элементарный скачок. Так, энергия активации междоузельных перемещений составляет 0,6 - 1,2 эВ, а энергия активации перемещений по вакансиям - 3 • 4 эВ.

Э

Рис.5.1.Атомные механизмы диффузии: а)непосредственного обмена; б)кольцевой; в)прямого перемещения по междоузлиям г)эстафетный; д) краудионный е) вакансионный; ж)релаксационный

лементы 3-Й и 5-й групп Периодической системы образуют скремнием твердые растворы замещения, т.е. электрически активным положением акцепгорных и донорных примесей в кремнии является по­ложение в узле кристаллической решетки. Как следствие, наиболее ве­роятными механизмами диффузии основных легирующих примесей в кремнии (P, В, ajj, Sb) являются вакансионный и эстафетный механизмы. Хотя очевидно преобладание вакансионных перемещений, в реальном кри­сталле возможна одновременная реализация различных механизмов.