ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Эпитаксиальные монокристаллические пленки кремния (Si), германия (Ge) и гетероструктуры кремний — германий из "Мир электроники технологии микроэлектроники Химическое осаждение из газовой фазы" Процессы химического осаждения из газовой фазы можно использовать для получения следующих функциональных слоев ИМС. [c.106] Термин эпитаксия применяют к процессам выращивания тонких монокристаллических слоев (пленок) на монокристаллических подложках. Материал подложки в процессе выращивания играет роль затравочного кристалла. Эпитаксиальный процесс отличается от процессов выращивания монокристаллов, например, методом Чох-ральского тем, что рост кристалла происходит при температуре ниже температуры плавления. Обычно эпитаксиальное выращивание пленок основано на процессах ХОГФ, за исключением молекулярно-лучевой эпитаксии, где используется процесс вакуумной конденсации [3]. [c.107] Способы уменьшения автолегирования очевидны снижение температуры осаждения и выбор легирующей примеси с минимальным коэффициентом диффузии и низким давлением паров [29]. [c.108] Для осаждения эпитаксиальных пленок кремния, германия и гетероструктур кремний - германий обычно используются высокотемпературные Т 700 С) термоактивированные хлоридные (с применением хлорсодержащих соединений кремния и германия) и гид-ридные (с применением водородосодержащих соединений кремния и германия) процессы ХОГФ, реализуемые в трубчатых, колпаковых и планарных реакторах атмосферного и пониженного давления. [c.108] Все реакции (7.1, а)-(7.1, е) являются обратимыми, и, следовательно, при соответствующих условиях скорость осаждения (роста) может стать отрицательной, т.е. начнется процесс травления. Для реакции (7.1) травление наблюдается при Т 850°С и при Т 1380°С [3]. [c.109] Преимуществами гидридных процессов эпитаксии слоев кремния и германия по сравнению с хлоридными процессами являются сравнительно низкие температуры осаждения и отсутствие химического воздействия хлорсодержащих соединений на подложку и растущий слой. Это позволяет уменьшить автолегирование осаждаемых слоев, получать более резкие концентрационные профили подложка — слой, улучшить качество эпитаксиальных слоев кремния и германия при гетероэпитаксии на диэлектрические и инородные полупроводниковые подложки, например Si-AI O (кремний на сапфире КНС) и Ge-AsGa, снизить искажения топологического рельефа слоев при осаждении на подложки со скрытым слоем. [c.110] Однако моносилап и герман имеют более высокую стоимость по сравнению с тетрахлоридами кремния и германия, а также гид-ридные процессы более чувствительны к содержанию следов влаги и кислорода в реакторах и газовых системах [29]. [c.110] В целях получения атомарно чистой поверхности, свободной от естественного окисла [3]. [c.111] Напряженные монокристаллические слои можно получить с помощью ХОГФ, только меньше критической толщины, так как далее произойдет релаксация (снятие) напряжения за счет дислокаций. Критическая толщина уменьшается с увеличением рассогласования кристаллических решеток между напряженным слоем и подложкой. Напряженный слой, в котором произошла релаксация, называется релаксированным (relaxed) слоем [31]. [c.111] Модификация электронной зонной структуры и уменьшенная в горизонтальной плоскости эффективная масса увеличивают в 5—10 раз эффективную подвижность дырок в сжатых слоях Si, Ge по сравнению с обычным монокремнием. Увеличение в 2-4 раза эффективной подвижности электронов в растянутых слоях монокремния по сравнению с обычными эпитаксиальными слоями достигается уменьшением рассеяния и эффективной массы электронов в горизонтальной плоскости [30, 31]. [c.112] Изготовление полевых МОП транзисторов на растянутых слоях Si и сжатых слоях Si, Ge повышает быстродействие и качество КМОП ИМС без высоких затрат, связанных с уменьшением топологических размеров. Более того, увеличенная подвижность носителей в напряженных слоях Si и Si Ge компенсирует уменьшение подвижности носителей в каналах обычных кремниевых полевых МОП транзисторов при уменьшении толщины подзатворного диэлектрика [31]. [c.112] Вернуться к основной статье