Домашнее задание №1. Методика анализа пэб. Участок эпитаксии.

В технологии ИМС для получения транзисторных структур применяют методы эпитаксиального наращивания полупроводниковых слоев совместно с диффузией примесей на установках с вертикальным реактором УИЭС–1, УИЭС–2, УИЭС–2П–В.

Наиболее широко для образования эпитаксиальных слоев применяют хлоридный метод, при котором пленки кремния получают путем восстановления его тетрахлорида в среде водорода, причем полупроводниковые пластины подвергают предварительному газовому травлению в смеси HCl и Н₂. В процессе роста эпитаксиальных слоев легко достигается легирование их примесями, которые подаются в реакционную камеру вместе с газами, несущими полупроводниковое соединение. При этом легирование осуществляется одним из следующих методов:

– введением в реакционную камеру примеси отдельным газовым потоком. Так, в качестве донорных примесей вводят фосфин PH₃, арсин AsH₃, а в качестве акцепторной примеси — диборан;

– добавлением к жидкому четыреххлористому кремнию летучих примесей ( PCl₅ или SbCl₅), которые испаряясь вместе с ним, поступают в реакционную камеру.

Процесс образования эпитаксиальных слоев происходит в реакционной камере при температуре 1150 – 1300 ^°С. Разогрев реакционной камеры производится энергией токов ВЧ.

Таким образом, работа на установке эпитаксиального наращивания характеризуется рядом опасных и вредных факторов, обусловленных наличием:

– электрического тока высокого напряжения;

– шума при работе форвакуумных насосов;

– тока высокой частоты;

– гидридосодержащих примесей и галогенидов кремния (германия), бора, фосфора, мышьяка, сурьмы ( например диборан, фосфин, аргон) , хлористого водорода, водорода, являющихся токсичными и пожаро– взрывоопасными веществами.

Поэтому работа на установке эпитаксиального наращивания требует соблюдения комплекса мер безопасности, изложенного, например, в “Правилах технической эксплуатации электроустановок потребителей”, “Правилах устройства и безопасности эксплуатационных сосудов, работающих под давлением” и др.

Для создания безопасных условий труда при эксплуатации установок эпитаксиального наращивания разрабатывается и осуществляется комплекс технических, санитарно–гигиенических и противопожарных мероприятий. Прежде всего предусматривается оборудование установок местной вытяжной вентиляцией. Высокочастотный генератор и индуктор должны быть заэкранированы в соответствии с требованиями безопасности при работе с источниками ВЧ, УВЧ, СВЧ, электромагнитных полей. На случай внезапного выхода из строя вентиляционная установка оборудуется системой аварийного отключения генератора и подачи в реактор инертного газа.

Так как в случае подсоса воздуха в реактор или утечки водорода из газовых коммуникаций или реактора возможен взрыв в результате образования взрывоопасной смеси. то система газораспределения совместно с реактором перед началом и периодически в процессе эксплуатации проверяется на герметичность. Также, во избежание образования взрывоопасной смеси, подача водорода в реактор допускается только после продувки последнего инертным газом.

Во избежание перегрева индуктора и реактора и связанного с этим создания аварийной ситуации, установка оборудуется сигнализацией о нарушении водоохлаждения индуктора, сблокированной с устройством отключения ВЧ–генератора.

Лица, работающие на участке эпитаксиального наращивания обеспечиваются средствами индивидуальной защиты — противогазами соответствующей марки ( В,Е,М), защитными очками, резиновыми перчатками. В помещении устанавливаются соответствующие средства пожаротушения.