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

ФАНТАСТРОН , импульсный генератор, вырабатывающий электрические колебания пилообразной формы с очень малым коэффициентом нелинейности. Возбуждается по сигналу извне. Модификация фантастрона - санатрон.

ШПАК Владимир Степанович (р . 1909), российский химик-технолог, академик РАН (1991; академик АН СССР с 1981), Герой Социалистического Труда (1961). Труды по органическому синтезу (нитросоединений, фторорганических соединений и др.).

ИДЕАЛИЗМ (франц . idealisme, от греч. idea - идея), общее обозначение философских учений, утверждающих, что дух, сознание, мышление, психическое - первично, а материя, природа, физическое - вторично, производно. Основные формы идеализма - объективный и субъективный. Первый утверждает существование духовного первоначала вне и независимо от человеческого сознания, второй либо отрицает наличие какой-либо реальности вне сознания субъекта, либо рассматривает ее как нечто, полностью определяемое его активностью. Различаются многообразные формы идеализма в зависимости от того, как понимается духовное первоначало: как мировой разум (панлогизм) или мировая воля (волюнтаризм), как единая духовная субстанция (идеалистический монизм) или множество духовных первоэлементов (плюрализм), как разумное, логически постигаемое начало (идеалистический рационализм), как чувственное многообразие ощущений (идеалистический эмпиризм и сенсуализм, феноменализм), как незакономерное, алогичное начало, не могущее быть объектом научного познания (иррационализм). Крупнейшие представители объективного идеализма: в античной философии - Платон, Плотин, Прокл; в новое время - Г. В. Лейбниц, Ф. В. Шеллинг, Г. В. Ф. Гегель. Субъективный идеализм наиболее ярко выражен в учениях Дж. Беркли, Д. Юма, раннего И. Г. Фихте (18 в.). В обыденном словоупотреблении "идеалист" (от слова "идеал") часто означает бескорыстного человека, стремящегося к возвышенным целям.