|
|
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
 |
|
Расчет распределения примесей в кремнии при кристаллизационной очистке и диффузионном легировании |
Коврик для запекания, силиконовый "Пекарь". 
Браслет светоотражающий, самофиксирующийся, желтый. Государственный комитет РФ по высшему образованию Новгородский Государственный университет им. Ярослава Мудрого Кафедра физики твердого тела и микроэлектроники ”РАСЧЕТ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИМЕСЕЙ В КРЕМНИИ ПРИ КРИСТАЛЛИЗАЦИОНОЙ ОЧИСТКЕ И ДИФФУЗИОННОМ ЛЕГИРОВАННИИ” Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине ”Физико-химические основы технологии микроэлектроники” Выполнил Студент группы 7033у Н.Е.РодинПроверил Преподаватель кафедры ФТТМ Б.М.Шишлянников 1998 Техническое задание на курсовую работу по дисциплине «Физико-химические основы технологии микроэлектроники» Студенту гр. 7033 Родину Н.Е. 1. Рассчитать распределение примесей вдоль слитка полупроводникового материала при очистке зонной плавкой (один проход расплавленной зоной). материал кремний примеси - Ga,P и Sb исходное содержание примесей (каждой) 0,02% (массовых) Для трех скоростей перемещения зоны Vкр =1,5 ; 5 и 15 мм/мин. 2. Проанализировать бинарную диаграмму состояния Si -Ga и представить графически область существования твердых растворов примеси, найти предельную твердую растворимость примеси и температуру предельной растворимости. Рассчитать и построить распределение указанной выше примеси (Ga) в полупроводнике после диффузионного отжига при различных условия диффузии: • при условии бесконечного источника примеси на поверхности пластины и при температуре, соответствующей максимальной растворимости примеси в полупроводнике; время диффузии – 30 мин. • при температуре 950 оС; время диффузии – 30 мин. • после перераспределения примеси, накопленной в приповерхностном слое полупроводника при температуре 950 оС и времени диффузии – 30 мин . Условия перераспределения - полностью отражающая граница, температура 1150 оС, время 2 часа. Срок сдачи законченной работы руководителю - июнь 1998 г. Шишлянников Студент Родин Реферат. В курсовом проекте производится расчет распределения примеси вдоль слитка кремния зонной плавкой. Расчет производится для трех примесей (Ga,P и Sb) для трех скоростей (Vкр =1,5 ; 5 и 15 мм/мин). Кроме того расчет распределения Ga в кремнии после диффузионного отжига при различных условиях диффузии. Курсовая работа содержит графики распределения примеси как при зонной плавке, так и при диффузии. Содержание. Введение 5 1. Расчетная часть . 6 1.1 Описание процесса зонной плавки и ее математическая модель 6 1.2 Расчет распределения примеси вдоль слитка кремния после зонной плавки (один проход расплавленной зоной) . 10 1.2.1 Расчет распределения Si-Ga 10 1.2.2 Расчет распределения Si-P . 13 1.2.3 Расчет распределения Si-Sb . 14 1.3 Распределение примесей после диффузии . 18 1.3.1 Распределение примеси при диффузии из полубесконечного пространства (диффузия из концентрационного порога) . 21 1.3.2 Распределение примеси при диффузии из постоянного источника в полубесконечное тело . 22 1.3.3 Распределение примеси при диффузии из слоя конечной толщины (диффузия из ограниченного источника) в полубесконечное тело с отражающей границей . 24 1.3.4 Распределение примеси при диффузии из бесконечно тонкого слоя в полубесконечное тело с отражающей границей 25 1.4
Расчет распределения примеси после диффузионного легирования. 28 1.4.1 Диффузия из бесконечного источника примеси на поверхности пластины и при температуре, соответствующей максимальной растворимости примеси в полупроводнике; время диффузии 30мин 28 1.4.2 Диффузия из бесконечного источника примеси на поверхности пластины при Т=9500 С, и времени диффузии 30 мин . 29 1.4.3 Распределение примеси после перераспределения примеси накопленной в приповерхностном слое полупроводника при Т=950ОС и времени диффузии 30мин. Условие перераспределения полностью отражающая граница. Т=1150ОС, время 2 часа . 30 Заключение . 32 Литература . 33 Введение. Каждое вещество может находится в состоянии которое характеризуется содержанием примеси в нем ниже некоторого определенного предела. Предел определяется различными условиями связанными со свойствами, областью применения веществ. Для полупроводниковых материалов достижения собственных свойств или близких к ним является тем необходимым пределом до которого материалы должны очищаться. При обосновании необходимой очистки нужно руководствоваться и экономической целесообразности очистки. Для очистки полупроводниковых материалов в технологии микроэлектронных устройств используется метод зонной плавки (перекристаллизация). В некоторых случаях в технологии полупроводниковых материалов выращивают монокристаллы методом зонной плавки. Достоинством метода является совмещение процесса глубокой очистки полупроводника с последующим выращиванием его монокристалла. В технологии разлагающихся полупроводниковых соединений применение этого метода позволяет совмещать в одном технологическом цикле сразу три операции: синтез, очистку синтезированного соединения и выращивание его монокристалла. Для введения в полупроводник примеси используется процесс диффузии. Для изготовления p- переходов используется химическая диффузия примесных (растворимых) атомов, которые вводятся в кристаллическую решетку для изменения ее электрофизических свойств. Кроме того диффузия используется для перераспределения примеси в полупроводнике. 1.Расчетная часть. 1. 1.1 Описание процесса зонной плавки и ее математическая модель. Очистку полупроводниковых материалов методом зонной плавки предложил в 1952 году Пфанн. В связи с различной растворимостью примесей в твердой и жидкой фазах зонная плавка является одним из наиболее эффективных и производительных методов глубокой очистки монокристаллов. При его реализации перед началом кристаллизации расплавляется не вся твердая фаза кристалла (рис.1 ), а только узкая расплавленная зона, которую перемещают вдоль слитка. Рисунок1 – Схема зонной плавки. Большинство примесей обладает хорошей растворимостью в жидкой фазе по сравнению с твердой (равновесный коэффициент сегрегации k0(1), поэтому по мере продвижения зона плавления все больше насыщается примесями, которые скапливаются на конце слитка. Обычно процесс зонной плавки повторяют несколько раз, по окончании очистки загрязненный конец слитка отрезают. Для ускорения процесса очистки вдоль контейнера ставят несколько индукторов для образования ряда зон плавления.
Для материалов с k0(1 очистка материалов зонной плавкой практически невозможна. Распределение примесей после одного прохода расплавленной зоной при зонной плавке вдоль слитка представляется уравнением (1) где тв – концентрация примеси в закристаллизовавшейся фазе на расстоянии x от начала слитка; о – исходная концентрация примеси в очищаемом материале; x – текущая координата (расстояние от начала слитка); l – длина расплавленной зоны; ko – равновесный коэффициент распределения. Если измерять длину слитка в длинах расплавленной зоны a = x/l, выражение (1) следует записать иначе: (2) Приведенные уравнения (1) и (2) , являющиеся математическим описанием процесса зонной плавки, выведены при определенных допущениях, сформулированных автором метода зонной очистки В. Пфанном при выводе этих уравнений. Эти допущения в литературе принято называть пфанновскими, их суть в следующем: 1 Процессами диффузионного перераспределения компонентов системы в объеме слитка можно пренебречь, т.е. коэффициенты диффузии компонентов в твердой фазе принимаются равными нулю ( Dтв = 0 ). 2 Диффузия компонентов системы в жидкой фазе совершенна - концентрация компонентов постоянна по объему расплава в любой момент процесса; 3 Коэффициент распределения примеси – величина постоянная и не зависит от концентрации примеси в кристаллизующемся веществе (кривые солидус и ликвидус диаграммы состояния прямолинейны); 4 Начальная концентрация компонентов в исходном материале (слитке) одинакова по всем сечениям; 5 Геометрия подвергаемого зонной плавке слитка (длина и поперечное сечение) в ходе процесса остаются постоянными, плотности твердой и жидкой фаз равны (?тв’?ж’?). 6 Расплав и твердая фаза при зонной плавке не взаимодействуют с окружающей средой - атмосферой и контейнером. Другими словами, в системе нет летучих и диссоциирующих компонентов, отсутствует поглощение примесей расплавом из атмосферы, материал контейнера не растворяется в жидкой фазе. Уравнения (1) и (2) справедливы только на участках слитка, на которых зона имеет две границы раздела фаз (постоянный объем). Когда в системе остается только кристаллизующаяся граница, распределение примеси представляется другим уравнением, соответствующим процессу нормальной направленной кристаллизации. Другими словами, если длина очищаемого слитка в длинах зон равна A= L/l, то уравнения (1) и (2) справедливы на длине a = (L - l)/l = A-1. При a > A-1 , (3) где g - доля закристаллизовавшегося расплава последнего участка. Только при проведении процесса при условиях, когда удовлетворяются все требования, приведенные выше, реальное распределение примеси в слитке после зонной плавки будет соответствовать закону, представленному выражениями (1) и (2). Анализ показывает, что в большинстве реально протекаемых процессов зонной очистки полупроводниковых материалов пфанновские допущения не реализуются. Вместе с тем, вывод уравнений (1) и(2) без них был бы невозможен, а менее жесткие допущения приводят к существенному усложнению получаемых выражений. Наиболее жесткими являются условия 2 и 3. Допущение 2 в данной формулировке может выполняться только при бесконечно малых скоростях кристаллизации (скорости движения зоны).
Моисеев утверждал, что ему приходилось лично в 19201925 годах плавить «булат» следующего состава (в%): углерод 1,551,44; хром 0,70,8; марганец 1,521,64; вольфрам 0,690,86. Конечно, свойства этой легированной стали не уступали булату! Таким образом, в начале XX века легированные стали позволяли получать холодное оружие и инструмент очень высокого качества. Необходимость приготовления булата полностью отпала. Узорчатая сталь? Сколько угодно! В XIX веке последователи Аносова, известные русские металлурги П. М. Обухов, А. С. Лавров, Н. В. Калакуцкий развивали его идеи о получении совершенной стали, искали научные обоснования металлургических процессов. Так, например, А. С. Лавров изучал строение стального слитка, впервые применил алюминий для удаления кислорода из стали, выдвинул идею подогрева верхней части слитка термитными смесями для того, чтобы уменьшить его усадку и увеличить выход годного металла. Совместно с Н. В. Калакуцким он открыл и объяснил ликвацию стали неравномерное распределение примесей в объеме слитка
1. Одномерная эхоэнцефалография и повышение внутричерепного давления у детей
3. АСР редукционной установки по давлению пара
4. Планирование и промер глубин в прибрежной зоне судовыми средствами
5. Разработка проекта зоны кратковременного отдыха
11. Круговорот кислорода, углерода, азота, фосфора и серы в биосфере
14. Взвешенная плавка никелевого концентрата в Печи взвешенной плавки(ПВП)
15. Разработка технологии плавки стали в электродуговой печи ДСП-80 и расчет ее механизма
16. Смазки при обработке металлов давлением
Игровой набор "My Little Pony. Мерцание". Пинки Пай. 
Фоторамка на 7 фотографий С31-017 "Alparaisa", бронзовый, 43x42,5 см. 
Полка на ванну. 18. Организация участка по ремонту колесных пар пассажирских вагонов
19. Проект зон ТО-2 и ПР с разработкой слесарно-механического отделения
21. Герберт Маркузе "Одномерный человек"
25. Свободные экономические зоны в мировой экономике
26. Оффшорные зоны
28. Свободные экономические зоны
29. Свободные экономические зоны России и перспективы их развития
30. Финансовый механизм функционирования свободных экономических зон
31. Украина и Россия: в зоне отчуждения
32. Пар и Броня
Фоторамка на 4 фотографии С34-009 "Alparaisa", 55,5x18 см (белый). 
Кран башенный. 
Статуэтка "Мисс кокетливость", 10x9x29 см. 34. "Душа парила ввысь и там звезду нашла…"
35. Маркетинговое исследование рынка рукавов высокого давления
36. Особенности диффузии некоторых переходных металлов в сплавах никеля
37. Исследование достоверности показаний тонометра для измерения внутриглазного давления
41. Фосфор в организме человека
42. Инвестиции в свободные экономические зоны
43. Свободные экономические зоны в мировом хозяйстве
44. Обработка металлов давлением
46. Определение поверхностного натяжения методом максимального давления в газовом пузырьке
47. Разработка и исследование методов уменьшения влияния зоны захвата при работе лазерного гироскопа
48. Обработка материалов давлением, определение потерь напора
Штатив с Bluetooth для создания снимков "selfie" (Camera Stick - Selfie Stick). 
Подгузники Merries для новорожденных, 0-5 кг, экономичная упаковка, 90 штук. 
Форма для выпечки на 9 ячеек "Паровозик", 21,5x29x4,5 см (силикон). 50. Игра в опасной зоне или искусство уживаться
51. Проект зоны ТО-2
53. История становления глубинной психологии
57. Проблема глубины корней эпоса и воспроизводимости архаического клише в поэпическое время
58. Эрогенные зоны
59. Исследование температуры в зоне резания при точении
60. Проект зоны ТО-2
61. Отчуждение. Одномерный человек
62. Фосфор
64. Метод контроля загрязнения воздуха пылью, парами, газами
Фломастеры с кистевидным узлом "Color peps brush", 10 цветов. 
Кружка "Лучшая Бабушка в мире", с рисунком. 
Пистолет с мыльными пузырями "Щенячий патруль", со звуком. 65. Вторичные леса таежной зоны Европейской России
67. Экология жилища, геопатогенные зоны и опыт использования прибора ига-1 при строительстве
69. Свободные экономические зоны в России
73. Спеціальні економічні зони та їх роль в залученні іноземних інвестицій
74. Свободные экономические зоны в Российской Федерации: проблемы создания и функционирования
75. Анализ свободных экономических зон: оффшорные центры
76. Роль и место свободных экономических зон в Российской Федерации
77. Опасные зоны при работе производственного оборудования
78. Прогнозирование зон разрушения ударной волной и возможных последствий взрыва газовоздушных смесей
79. Открытие фосфора
80. Фосфор
Бумага "IQ Color", А4, 250 листов, 5 цветов. 
Глобус Земли, физический, 320 мм. 
Телескопическая ложка. 82. Что такое геопатогенные зоны
83. Климатические характеристики общего содержания озона в долготной зоне 100-110° в.д.
84. Диффузия водорода из мантии Земли в космос
89. Калининградская область - особая экономическая зона
90. Экспериментальные исследования динамики смещений в разломных зонах
91. Глубинное строение Южной Камчатки по геофизическим данным
92. Комплекс оборудования для воздействия на призабойную зону скважин в осложненных условиях
94. Радiоекологiя чорнобильської зони
95. Одномерные и двумерные массивы (таблицы)
Подарочная расчёска для волос "Лиза". 
Набор маркеров для досок "Kores", 3 мм, 6 штук. 
Набор капиллярных ручек "Triplus 334", 42 цвета. 98. Тупиковый путь к одномерному миру, или Ошибки, которые могут стать роковыми
99. Защита от психологического давления
100. Менеджмент, зона комфорта, допамин и депрессия
Совок большой. 
