Расчет распределения примесей в кремнии при кристаллизационной очистке и диффузионном легировании
Расчет распределения примесей в кремнии при кристаллизационной очистке и диффузионном легировании
Страница 14

Начальное распределение концентраций для рассматриваемого случая задаётся в виде

N(x,0) = No для 0£ x £ h

N(x,0) = 0 для x>h

Граничным условием является, определяемое условием (24), постоянство количества примеси в источнике и полупроводнике

Для реализации начального распределения такого типа диффундирующая примесь должна быть введена в твердое тело до начала диффузии.

Решением уравнения (16) в данной ситуации является выражение

(25)

Здесь следует отметить, что erfс(-z) + erfс(z) º 2.

В отличие от диффузии из постоянного источника при диффузии из слоя конечной толщины количество диффузанта ограничено значением Q=Noh. В процессе диффузии происходит только его перераспределение и, следовательно, уменьшение со временем концентрации примеси на поверхности твердого тела.

Примером диффузии примеси из слоя конечной толщины в полубесконечное тело с отражающей границей является диффузия в кремниевую пластину из эпитаксиального, имплантированного или диффузионного слоя и покрытую слоем двуокиси кремния SiO2 или нитрида кремния Si3N4. Границу пластины и пленки можно с большой долей правдоподобия принять отражающей, т.к. коэффициенты диффузии большинства примесей в кремнии на несколько порядков больше, чем в двуокиси кремния и нитриде. Однако, равномерность распределения примеси в источнике, особенно при его создании методом диффузии или имплантации - весьма грубое и вынужденное приближение.

1.3.4 Распределение примеси при диффузии из бесконечно тонкого слоя в полубесконечное тело с отражающей границей

Решение диффузионного уравнения при этих условиях находится из предыдущего при h® 0 и условии, что количество диффузанта в источнике Q=Noh.

(26)

Приведенное выражение представляет собой Гауссово распределение.

Тонкий слой на поверхности полупроводниковой пластины является источником, который очень быстро истощается. Непрерывная диффузия в этом случае приводит к постоянному понижению поверхностной концентрации примеси в полупроводнике. Эту особенность данного процесса используют в полупроводниковой технологии для получения контролируемых значений низкой поверхностной концентрации примеси, например, для создания базовых областей кремниевых транзисторных структур дискретных приборов или ИМС.

На первом этапе процесса проводится кратковременная диффузия (при пониженных температурах) из постоянного источника, распределение примеси после которой описывается выражением (18). Значение No при этом велико и определяется либо пределом растворимости данной примеси в полупроводниковом материале, либо концентрацией примеси в стеклообразном слое на поверхности полупроводника. Этот этап часто называют загонкой. После окончания первого этапа пластины помещают в другую печь для последующей диффузии, обычно, при более высоких температурах. В этой печи нет источника примеси, а если он создается на первой стадии в виде стеклообразного слоя на поверхности пластин, его предварительно удаляют. Таким образом, тонкий слой, полученный на первом этапе, является источником перераспределяемой примеси при проведении второй стадии процесса. Для создания отражающей границы второй этап (часто называемый разгонкой) проводят в окислительной атмосфере. При этом на поверхности растет слой SiO2.

Страницы: 10 11 12 13 14 15 16 17 18

ГЕРДТ Зиновий Ефимович (1916-96) , российский актер, народный артист СССР (1990). В 1945-82 в Центральном театре кукол (роль Конферансье в "Необыкновенном концерте", 1946, 1968, и др.). С 1987 по 92 в Московском театре им. М. Н. Ермоловой (с 1990 Московский международный театральный центр им. Ермоловой). Острохарактерный, преимущественно комедийный актер. Игру отличал грустный юмор, сочетание иронии, даже скептицизма, с тонкой лирикой. Снимался в фильмах: "Фокусник" (1966), "Золотой теленок" (1968), "Автомобиль, скрипка и собака Клякса" (1975), "Ключ без права передачи" (1977), "Сказки... сказки... сказки старого Арбата" (1982) и др.

ДИПЛОИД (от греч . diploos - двойной и eidos - вид), клетка или особь с двумя гомологичными наборами хромосом. Диплоидны все зиготы и, как правило, клетки тела (кроме половых) большинства видов растений и животных. Ср. Гаплоид.

СОРРЕНТО (Sorrento) , город в Юж. Италии, в области Кампания, у Неаполитанского зал. Ок. 15 тыс. жителей. Рыболовство, кустарные промыслы. Приморский климатический курорт. Архитектурные памятники 11-17 вв. В 1924-28 в Сорренто жил М. Горький.