Монокристаллические подложки изготовление

Изготовители тонких пленок интересуются главным образом деталями поверхности субмикронного и микронного масштаба. Поэтому для оценки качества подложек широко используется профилографирование. Профили поверхности подложек из различных материалов приведены на рис. 7. Такие полированные монокристаллические пластины, как кремний или сапфир, и такие полированные стеклообразные материалы, как плавленый кварц, имеют однородные поверхности и дают гладкие профили (рис. 7, а). Вытянутые стекла и эмали имеют также гладкие поверхности (рис. 7,6), но на них встречаются неоднородности. Последние могут достигать 1000 А высоты и являются следствием процессов изготовления. Подложки из модифицированного боросиликатного стекла имеют тенденцию к волнистости из-за их высоких температур вытягивания и малых интервалов обработки однако отклонения от плоскости в них не превышают 12 мкм и поэтому не создают проблем. Спеченные керамические материалы, особенно окись алюминия, представляют большой интерес из-за их высоких механической прочности и теплопроводности. Профиль поверхности только что спеченной 96%-ной окиси алюминия показан на рис. 7, б. Такая шероховатость поверхности обычно неприемлема, так как превышает толщины большинства пленок. Полирование таких материалов не улучшает заметно поверхности, поскольку, по-видимому, невелико сцепление зерен, в результате чего при технологических операциях происходит их скалывание. Как показано на рис. 7, г, плоские гладкие плато в местах границ зерен сме- [c.510]

Германиевые покрытия обладают высокой коррозийной стойкостью и высоким коэффициентом отражения, что дает возможность использовать их в качестве рефлекторов. Электроосаждение германиевых покрытий может применяться в технологии изготовления монокристаллических пленок, которые повторяют структуру подложки. [c.313]

Как утверждалось во введении, атомарно-плоские поверхности на больших площадях подложек не достижимы. Даже наилучшие монокристаллические подложки в процессе изготовления и обработки приобретают дефекты. Эти дефекты в пленках повторяются или распространяются в осажденные слои, как например, дислокации в эпитаксиальные слои [13]. Дефекты субмикронного размера так же, как и мелкие царапины иа поверхностях кремниевых пластин, вызывают в тонких пленках нерегулярности. Балк и другие сообщили, что механическое повреждение исходной поверхности влияет на скорость окисления и что получаемый термическим окислением окисел повторяет грубые детали поверхности [14]. Это показано на рис, 9, а и б. Б то время, как песчаиность исходной поверхности исчезает после окисления, грубые детали, включая царапины, остаются. На рис. 9, в показан другой тип дефектов, которые имеют место в эпитаксиальных пленках. Ими являются дефекты упаковки, появляющиеся в растущем слое в местах, где поверхность подложки была механически повреждена [15]. Характерна высокая плотность дефектов упаковки вдоль царапины, образовавшейся при полировке. [c.513]

Градиентная зонная плавка. Метод градиентной зонной плавки применяют для перекристаллизации заранее синтезированных поликристаллических слитков в монокристаллы и как метод изготовления эпитаксиальных слоев, легированных примесью. Предположим, что требуется нарастить на монокристаллическую подложку арсенида галлия п-типа слой арсенида галлия р-типа. Используем установку, изображенную на рис. 6.32. Расположим на подставке монокристаллическую пластину GaAs п-типа, покрытую тонким слоем галлия, легированного акцепторной примесью, и покроем ее сверху второй пластиной арсенида галлия. Выведем печи на рабочий режим и включим радиационный нагрев. Между верхней поверхностью нижней пластины и нижней поверхностью верхней пластины установится небольшой температурный градиент АТ. Во время нагрева обе пластины будут постепенно растворяться, и при достижении температуры Ti между ними образуется насыщенный раствор. В результате включения источника радиационного нагрева температура нижней пластины достигает значения T a, а температура верхней пластины — значения Гз, причем Гз>Г2>Г]. По высоте раствора устанавливается градиент температуры и концентрации. В результате диффузии растворенного компонента верхний слой обедняется компонентом В, а нижний слой раствора обогащается этим компонентом и становится пересыщенным это приводит к постоянному растворению верхней пластины и росту нижней. Если поддерживать по высоте нерасходуемого слоя растворителя, толщина которого может быть произвольно малой, по- [c.341]

В идеальном случае подложка для образца должна быть хорошим проводником и быть сделана из материала, который не давал бы вклада в рентгеновский сигнал, идущий с образца. Для массивных образцов или срезов, изучаемых в режиме вторичных электронов, образцы обычно помещают на хорошо отполированные сверхчистые углеродные, алюминиевые или бе-риллиевые диски. Подходит также для этого легированный бором монокристаллический кремний. Эти материалы являются достаточно хорошими проводниками и дают только малый вклад в рентгеновский фон. Материалы, которые нужно исследовать с помощью световой оптики, должны монтироваться на кварцевых или прозрачных пластиковых пленках, которые для создания проводимости должны покрываться тончайшим слоем ( 5—7 нм) алюминия. Для материалов в виде среза пригоден целый ряд подложек, в основном на основе стандартной сетки (3,08 мм) для просвечивающего электронного микроскопа. Можно применять сетки, изготовленные из меди, титана, никеля, алюминия, бериллия, золота, углерода и нейлона. Они могут использоваться с пластиковой поддерживающей пленкой и без нее. Имеется тенденция использовать сетки, изготовленные из материалов с низким атомным номером, таких, как алюминий, углерод или бериллий, так как они дают значительно меньший вклад в рентгеновский фон. В качестве подложек для образца использовались нейлоновые пленки с алюминиевым или углеродным покрытием [300, 426], преимущество которых состоит в том, что они являются более прочными и прозрачными [c.285]

Процесс изготовления микроаналитических систем базируется на технологиях, использующихся при производстве интегральных схем (чипов). В их основе лежат хорошо изученные и отработанные на практике процессы фотолитографии и травления либо в растворах, либо в газовой фазе (например, реакционное ионное травление). На рис. 15.2-1 представлен типичный процесс изготовления устройства с системой микроканалов. Подложку, обычно из кремния, стекла или кварца (в принципе, возможно использование полимеров), покрьшают пленкой металла (обычно хром или золото с тонким слоем хрома для улучшения адгезии) и слоем фоторезиста. Затем с использованием фотошаблона, на котором нанесен рисунок будущего микроустройства, поверхность подвергают действию УФ-излучения. После соответствующей химической обработки (проявления) пленка фоторезиста удаляется с участков, подвергнутых экспозиции. Пленка металла, не защищенная фоторезистом, удаляется в травильных ваннах. Затем, на второй стадии травления травится и сама подложка (обычно в НГ/НКОз или КОН). В зависимости от выбранного травителя и типа подложки получающиеся микроканалы имеют различный профиль. Стеклянные и другие аморфные подложки обычно изотропны по свойствам и травятся с одинаковыми скоростями в любом выбранном направлении. Протравленные каналы, как правило, имеют скругленные кромки. На монокристаллических кремниевых или кварцевых подложках в присутствии подходя1цих травителей возможно анизотропное травление, приводящее к получению каналов со специфичными профилями, зависящими от расположения кристаллографических плоскостей, подвергнутых травлению. На заключительной стадии процесса по- [c.642]

Требования к подложкам и их обоснования сведены в табл. I Основными характеристиками, рассмотренными в этой главе, являются поверхности подложек, химический состав подложек и стабильность их свойств, теплопроводность и стоимость. Кроме того, рассматриваются дополнительные факторы, такие как термсстабильность, пористость, механическая прочность и простота изготовления. Требования к термостабильности подложек фактически исключают использование органических материалов, поскольку последние разлагаются при температурах, меньших 250° С. По этому последующие рассуждения касаются исключительно стекол, полн-и монокристаллических керамик, полупроводников и металлов, [c.492]

Взаимосвязь между химическими процессами и процессами кристаллизации в больщннстве случаев настолько тесная, что рассматривать химическую реакцию просто как удобное средство доставки кристаллизующегося вещества к растущему кристаллу, по-видимому, нельзя. Химические процессы, вернее их локальные сдвиги вблизи активных мест, оказывают непосредственное воздействие на соверщенство растущего кристалла. При изготовлении эпитаксиальных пленок кремния путем разложения хлоридов кремния монокристалличность их возможна только тогда, когда температура подложки превышает примерно 1050° С при разложении же иодндов кремния монокристаллические пленки получаются при температуре 850—900° С. Микроморфология поверхности пленок, выращенных хлоридным методом, изменяется в значительной степени при изменении состава газовой смеси и температуры. [c.348]

Термоэлектрические генераторы используют эффект Зеебека в замкнутой цепи, состоящей из разных материалов, протекает электрический ток при разной температуре их контактов. Несколько термопар объединяют в батарею. При создании термоэлементов используется пленочная технология, основным оборудованием которой являются вакуумные напьшительные установки, и полупроводниковая технология, также использующая различные типы вакуумных установок. Например, миниатюрный термоэлектрический генератор (ТЭГ) может быть изготовлен с применением технологии производства МОП-приборов [8]. ТЭГ изготовляется на основе монокристаллического кремния на сапфировых подложках и поликристаллического кремния на кварцевых подложках. [c.46]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология