Расчет распределения примесей в кремнии при кристаллизационной очистке и диффузионном легировании

    Дисциплина: Технические
    Тип работы: Курсовая
    Тема: Расчет распределения примесей в кремнии при кристаллизационной очистке и диффузионном легировании

    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.Родин
    Проверил
    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
    кр =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
    оС; время диффузии – 30 мин.
    после перераспределения примеси, накопленной в приповерхностном слое полупроводника
    при температуре
    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.
    Преподаватель........................................Б.М. Шишлянников
    Студент
    .....................................................Н.Е. 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 (V
    кр =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…………………………………………………………………
    Расчетная часть………………………………………………………..
    Описание процесса зонной плавки и ее математическая модель……
    Расчет распределения примеси вдоль слитка кремния после зонной плавки
    (один проход расплавленной зоной)………………………..
    1.2.1
    Расчет распределения
    Si-Ga……………………………………………
    1.2.2
    Расчет распределения
    Si-P……………………………………………...
    1.2.3
    Расчет распределения
    Si-Sb…………………………………………….
    Распределение примесей после диффузии…………………………….
    1.3.1
    Распределение примеси при диффузии из полубесконечного пространства (диффузия из концентрационного порога)………………..
    1.3.2
    Распределение примеси при диффузии из постоянного источника в полубесконечное тело…………………………………………………..
    1.3.3
    Распределение примеси при диффузии из слоя конечной толщины
    (диффузия из ограниченного источника) в полубесконечное тело с отражающей границей………………………………………………….
    1.3.4
    Распределение примеси при диффузии из бесконечно тонкого слоя в полубесконечное тело с отражающей границей……………………
    Расчет распределения примеси после диффузионного легирования.
    1.4.1
    Диффузия из бесконечного источника примеси на поверхности пластины
    и при температуре
    , соответствующей максимальной растворимости примеси в полупроводнике
    ; время диффузии 30мин………
    1.4.2
    Диффузия из бесконечного источника примеси на поверхности пластины при Т=950
    0 С
    и времени диффузии 30 мин……………….
    1.4.3
    Распределение примеси после перераспределения примеси накопленной в
    приповерхностном слое полупроводника при Т=950
    ОС и времени диффузии 30мин. Условие перераспределения полностью отражающая граница. Т=1150
    ОС
    время 2 часа……………………….
    Заключение……………………………………………………………...
    Литература……………………………………………………………....
    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
    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 Описание процесса зонной плавки и ее математическая модель.
    нагреватель
    расплав
    закристаллизовавшаяся часть
    кристалл
    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
    , 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
    1 очистка материалов зонной плавкой практически невозможна.
    Распределение примесей после одного прохода расплавленной зоной при зонной плавке вдоль слитка представляется
    уравнением
    где N
    тв – концентрация примеси в закристаллизовавшейся фазе на расстоянии x от начала слитка;
    о – исходная концентрация примеси в очищаемом материале;
    – текущая координата (расстояние от...

    Забрать файл

    Похожие материалы:


ПИШЕМ УНИКАЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Заказывайте напрямую у исполнителя!


© 2006-2016 Все права защищены