Читать онлайн «Физико-химические основы микро - и наноэлектроники»

Московский физико-технический институт Учебное пособие «Физико-химические основы микро- и наноэлектроники» А. П. Алехин Москва — 2011  УДК 66. 08 ISBN 978-5-8493-0202-7 Данное учебное пособие посвящено физическим, химическим и технологическим основам микро- и наноэлектроники. Подробно рас- смотрены современные технологические процессы, используемые при создании электронных устройств: литография, травление, ионная им- плантация, нанесение пленок диэлектриков, металлизация. Для каж- дого из процессов приводится физическое обоснование, описывается технологическое оборудование, рассказывается о принципиальных возможностях и ограничениях метода. Для понимания некоторых процессов микроэлектронной техноло- гии требуется знание физико-химических теорий – теории зародыше- образования, остовной теории. Их изучению посвящены отдельные главы пособия. Для студентов старших курсов и аспирантов. Данное пособие издано на средства государственного контракта №16. 647. 12. 2016 от 25 ноября 2010 г. в рамках работ по направлению 2 Федеральной целевой программы «Развитие инфраструктуры нано- индустрии в Российской Федерации на 2008-2011 годы». © Можайский полиграфический комбинат оформление, 2011 ОГЛАВЛЕНИЕ 1. ВВЕДЕНИЕ. ТЕРМИНОЛОГИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ 7 1. 1. История развития и основные задачи субмикронной технологии микроэлектроники 7 1. 2. Поликристаллический кремний 12 1. 3. Получение монокристаллического кремния 13 1. 4. Дефекты и оценка качества монокристаллических подложек 16 1. 5. Обработка кремниевых пластин 17 2. ФИЗИКО-ХИМИЯ ПОВЕРХНОСТИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ 19 2. 1. Кристаллографические и термодинамические условия эпитаксиального роста плёнок 19 2. 2. Модель трёхмерного куполообразного зародыша 21 2. 3. Модель двухмерного зародыша 24 3. МЕХАНИЗМЫ ФОРМИРОВАНИЯ ТОНКИХ ПЛЕНОК 26 3. 1. Кристаллографические и термодинамические условия эпитаксиального роста плёнок 26 3. 2. Измерение параметров эпитаксиальных слоёв 29 4. СТРОЕНИЕ ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВ ПО ОСТОВНОЙ ТЕОРИИ. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ АДСОРБЦИИ 31 4. 1. Принцип «снизу-вверх» 31 4. 2. Остовная теория 32 4. 3. Теоретические и экспериментальные основы метода АСО 33 4. 4. Структурная единица твёрдого вещества. Синтез ZnS методом АСО 40 5. ГРАНИЦЫ РАЗДЕЛА ПОВЕРХНОСТЕЙ ТВЕРДОЕ ТЕЛО – ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ СЛОЙ 44 5. 1. Правила построения границ раздела полупроводник–диэлектрик 44 5. 2. Кристаллографические и термодинамические условия эпитаксиального роста плёнок 49 5. 3. Процесс массопереноса при эпитаксии из газовой фазы 52 5. 4.