рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Геттерирование в микроэлектронике

Работа сделанна в 2008 году

Геттерирование в микроэлектронике - Курсовая Работа, раздел Физика, - 2008 год - Физика поверхности и микроэлектроника Геттерирование В Микроэлектронике. Геттерирование В Твердом Теле Есть Явление...

Геттерирование в микроэлектронике. Геттерирование в твердом теле есть явление извле¬чения примеси или структурных дефектов из очищаемых (так называемых активных) участков твердого тела в контактирующую инородную фазу (геттер) — пассив¬ный (стоковый) участок образца или вакуум.

Термин «геттерирование» заимствован из известного в вакуум¬ной технологии геттерного процесса — очистки газовой среды от нежелательных компонент путем адсорбции, абсорбции либо связывающих химических реакций на поверхности или в объеме дисперсных слоев химически активных веществ (Ва, Ti, Та, Zr, Cr, La, Nb и некото¬рых других). Механизмы геттерирование в твердом теле и ваку¬уме, как правило, имеют различную природу. Процесс генерирования в твердом теле включает три основных этапа: 1) активацию геттерируемых частиц — перевод их в состояние, обеспечивающее способность к простран¬ственному перемещению; 2) масс-перенос; 3) реакции взаимодействия с геттером, сопровождающиеся закреп¬лением или выносом частиц за пределы образца.

По типам активации геттерирование в твердом теле разделяется на термическое, химическое и радиацион¬ное. Первый процесс требует наиболее высоких темпера¬тур, третий возможен даже при криогенных температу¬рах. Таким образом, радиационное геттерирование перс¬пективно для низкотемпературных технологий в микро¬электронике.

Перенос масс при генерировании может происхо¬дить за счет диффузии (в том числе радиационно-стиму-лированной), дрейфа (в поле электрических или меха¬нических напряжений) и динамических процессов (рис. 2). Геттер Полупроводник объемное поверхностное планарное Рис. 2. Механизмы генерирования в полупровод¬никах По типу расположения геттерных областей поглоще¬ние примесей может быть объемным или собственным (поглощают встроенные в объем твердого тела, термиче¬ски активированные преципитаты генерирующих фаз типа Si02, SiC, Si3N4, Gd, редкоземельных элементов, металлов и др.); поверхностным (внешним), когда слои геттера (Si3N4, Si02, SiOxPi-x, Pb и др.) осаждаются на поверхность, а перенос масс протекает через объем твер¬дого тела; планарным (масс-переиос происходит по по¬верхности твердого тела или вдоль границы раздела контактирующей фазы). Поскольку поверхностная ми¬грация происходит значительно легче объемной, планарный процесс генерирования на несколько порядков ве¬личины быстрее прочих, поэтому он приемлем в усло¬виях низкотемпературных технологий.

Поглощение примесей может быть обусловлено по¬вышенным коэффициентом растворимости их в геттере по сравнению с очищаемым твердым телом (фазовое геттерирование) или наличием участков твердого тела, имеющих дефектную структуру и способных, поэтому, активно поглощать более простые дефекты и связывать примесь (структурное геттерирование). Применение геттерирования в микроэлектронике позволяет изготавли¬вать интегральные схемы высокого качества со значи¬тельной степенью интеграции (106—108). Узловым моментом в геттерирование является введе¬ние быстро диффундирующих точечных дефектов междоузельного типа, обычно атомов матрицы.

Встречая на своем пути примесь, эти атомы вытесняют ее с «на¬сиженных» мест, переводя в метастабильное состояние.

Для этого состояния характерна довольно высокая подвижность атомов.

Увлекаемые механическим полем, атомы примеси двигаются к геттеру, где затем и за¬крепляются (растворяются и т. п.). На поверхности и границах раздела фаз эти процессы протекают гораздо легче, чем в объеме. Именно там легче эмитировать большое количество междоузельных атомов; масс-перенос идет по механизму миграции, а для стоков имеются такие недоступные в объеме пути, как уход в газовую фазу, испарение и т. п. Таким образом, активное ис¬пользование поверхности и границы раздела становятся основой новой перспективной технологии - стимулиро¬ванного низкотемпературного генерирования. 2 Микроэлектроника 2.1 Трехслойная система — базовая структура микроэлектроники Структуры «металл—диэлектрик—полупроводник» упоминаются нами настолько часто, что читатель уже понял: эта структура, и современная интегральная элек¬троника неразрывно связаны. Без этих систем невоз¬можно изготовить не только интегральную схему, но и очень многие современные дискретные полупроводнико¬вые приборы.

В частности, слой диэлектрика нужен и для предот¬вращения попадания в полупроводник нежелательных веществ при изготовлении прибора и в процессе его эксплуатации, и в качестве изолятора при приложении электрического поля к полупроводнику, и как запоми¬нающая среда, и как среда с очень точно регулируемой способностью пропускать носители заряда при опреде¬ленных условиях. Очень перспективным направлением развития техно¬логии интегральной электроники является создание при¬борных структур со встроенными геттерными областями различных типов.

Такие области при их правильном из¬готовлении будут поглощать, и связывать нежелатель¬ные дефекты и примеси не только в процессе изготовле¬ния микросхем, но и в процессе их эксплуатации в экстремальных условиях (например, при перегрузке, по¬явлении ионизирующих излучений), «залечат» образо¬вавшиеся дефекты и предотвратят выход прибора из строя.

К созданию такой «иммунной системы» интеграль¬ных схем ученые уже приступили, однако ее реализация (в особенности для пекремниевых технологий) — дело будущего, а пока можно лишь с уверенностью утверж¬дать, что большинство из создаваемых геттерных обла¬стей должно располагаться в приповерхностной области полупроводника, т. е. именно там, где создаются полу¬проводниковые приборы, где вероятность возникновения дефектов и появления загрязнений максимальна, Каковы же пределы микроминиатюризации в инте¬гральной электронике? Ведь усовершенствование техно¬логий, разработка новых физических принципов работы приборов, как и всякая отрасль знания, не имеют пре¬дела своего развития.

Значит ли это, что можно до бес¬конечности увеличивать степень интеграции микросхем, уменьшая размеры их элементов? Нет, ибо вступают в действие законы, ограничивающие этот рост. Любое кристаллическое твердое тело образовано ато¬мами, располагающимися в узлах кристаллической ре¬шетки.

Очевидно, что создавать в кристалле элемент с размерами, меньшими расстояния между атомами ре¬шетки, в принципе невозможно.

Это расстояние, равное для кремния 5,4.3-10-4 мкм, и определяет абсолютный предел миниатюризации элементов интегральных схем. 2.2

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Физика поверхности и микроэлектроника

Высокотемпературная сверхпроводимость Заключение Список литературы Введение Микроэлектроника в своем сравнительно недолгом развитии прошла путь от… Основополагающей в развитии микроэлектроники явилась идея интеграции -… Такая технология получила название планарной (от латинского корня, обозначаю¬щего плоскость) и, как видно из…

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Геттерирование в микроэлектронике

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Этапы развития физики поверхности
Этапы развития физики поверхности. В развитии физики поверхности можно выделить три этапа. На ранней стадии изучалась поверхность твердого тела, покрытая различными адсорбированными фазами, осаждав

Влияние поверхности на работу полупроводниковых приборов
Влияние поверхности на работу полупроводниковых приборов. Состояние поверхности полупроводника и граница его раздела с другими веществами чрезвычайно важны как для самого процесса изготовления полу

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги