3.7. Преимущества и недостатки ионного легирования

Технология ионного легирования с точки зрения улучшения параметров полупроводниковых интегральных схем, повышения надежности и увеличения плотности упаковки имеет большие возможности. К наиболее важным преимуществам этого метода можно отнести:

-возможность внедрения в полупроводниковый материал практически любого легирующего элемента, при этом концентрация их не ограничивается предельной растворимостью (как при диффузии);

-низкую температуру процесса, что позволяет сохранить практически неизменными основные параметры исходных структур;

-возможность управления профилем распределения концентрации примеси как по глубине, так и по площади облучения. При этом профиль распределения внедренной примеси регулируется энергией ионов, а концентрация примеси- дозой облучения. Возможно также получение профилей с максимумом концентрации примеси в глубине материала;

-высокая воспроизводимость и однородность результатов благодаря точному контролю тока пучка и дозы ионов;

-возможность легирования через диэлектрические и Ме покрытия;

-возможность локального легирования с помощью сфокусированного до требуемого размера ионного пучка;

-чистоту ионов легирующей примеси, которая обеспечивается сепарацией пучков в магнитном поле.

В тоже время для метода ионного легирования характерны некоторые ограничения и недостатки:

-возникновение в облучаемом кристалле большого количества структурных дефектов;

-неглубокое проникновение примеси (0,2...0,4мкм);

-относительная сложность, громоздкость и высокая стоимость оборудования.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Ионное легирование полупроводниковых структур: Учебное пособие / Н.А. Астахова, Г.И. Глазова: МИЭТ, М, 1988

2. Технология СБИС / под ред. С. Зи . М.: Мир, 1986, т.1

3.

4. Готра З.Ю. Технология микроэлектронных устройств. - М.: Радио и связь, 1991 , 527 с.

4. Метализация

Металлизация является одним из основных методов формирования контактных площадок и разводки в ИС. Металлизация осуществляется, как правило, методом вакуумного напыления различных металлов в процессе планарной технологии активных элементов ИС. Напыление веществ осуществляется за счет их испарения из источника и конденсации на подложке.

4.1. Испарение.

Основным параметром, определяющим процесс испарения является давление насыщенного пара вещества. Для изохорного процесса (V=const) на основе второго закона термодинамики

∂F = - S∂T + V∂P

Равновесие при испарении вещества наступает тогда, когда свободная энергия пара (F_П) будет равна свободной энергии вещества в конденсированном состоянии (F_К), т.е

F_П = F_к

откуда при изменении давления можно написать

(4.1)

так как для конденсированной фазы изменение свободной энергии от давления незначительное, а

(4.2)

после интегрирования получим

F_П + RTlnP^* = F_к

или

(4.3)