Сделай Сам Свою Работу на 5

Кристаллическая структура





Кремний обладает алмазоподобной кубической кристаллической решеткой, которая может быть представлена в виде двух взаимопроникающих гранецентрированных решеток, сдвинутых друг относительно друга на ¼ телесной диагонали (рис.9).

Рис.10. Схематическое представление плоскостей с различными индексами Миллера в кубической решетке.

Главные кристаллографические плоскости в кремнии представлены рис.10. Для их обозначения применяют индексы Миллера, обратно пропорциональные отрезкам, которые отсекают соответствующие плоскости на кристаллографических осях.

Свойства кремниевых подложек (предел прочности, модуль упругости, скорость травления, плотность поверхностных состояний и др.) зависят от кристаллографической ориентации подложки. Традиционно биполярые схемы формируют на подложках с ориентацией {111}, а МОП-приборы – на подложках с ориентацией {100}.

Рис.11. Маркировка кремниевых подложек с помощью основного и дополнительных базовых срезов, стандарт SEMI.

 

Для распознавания ориентации и типа проводимости кремниевых пластин на кристаллах формируют один или несколько базовых срезов (рис.11).



Рис.12. Фигуры травления для плоскостей (100), (110), (111).

Ориентацию монокристалла кремния можно определить также по фигурам травления (рис.12). При продолжительном травлении в слабом травителе на гранях кристалла образуются правильные фигуры различной внешней формы, которые легко наблюдаются под микроскопом. Фигуры травления на различных кристаллографических плоскостях различны, и по форме в какой-то степени соответствуют сечениям, образованным соответствующими кристаллографическими плоскостями с элементарной ячейкой.

 

Основные марки

Монокристаллический кремний получают путем выращивания из расплава методом Чохральского или методом бестигельной зонной плавки. Основные марки монокристаллического кремния:

- кремний моносилановый шестимарок КМД-1, КМД-2,…, КМД-6 (К-кремний, М-моносилановый, Д – электропроводность дырочного типа, цифра – удельное сопротивление в кОм∙см), плотность дислокаций 5∙104 см-2, содержание кислорода <2∙1016 см-3.

- кремний для силовых вентилей одиннадцати марок КЭ2А, КЭ2Б, КЭ2В, КЭ2Г, КЭ2Д, БКЭ2А, БКЭ2Б, БКЭ2В, БКЭ2Г, БКЭ2Д, БКД2Е (Э –электропроводность электронного типа, Д – дырочного типа; удельное сопротивление для КЭ2А, БКЭ2А – 26-45 Ом∙см, для КЭ2В, БКЭ2В – 40-75 Ом∙см, для КЭ2Г, БКЭ2Г – 50-140 Ом∙см, для КЭ2Д, БКЭ2Д – 100 Ом∙см, для БКД2Е – 500-2000 Ом∙см), плотность дислокаций <5∙104 см-2



- кремний общего назначения пятнадцати групп с различными допустимыми диапазонами удельного сопротивления (в Ом∙см) 1А (1-15), 1Б (1-20), 2А (15-25), 2Б (25-45), 2В (40-75), 2Г (50-140), 2Д (100-250), 2Е (500-2000), 3А (0.005-1.0), 3Б (0.008-1.0), 3В (0.005-0.1), 4А (0.02-0.2), 5А (3-18), 5Б (20-40), 5В (40-120). Группы 1А, 1Б, 3А легированы фосфором или бором, 2А-2Д – фосфором, 2Е – бором, 3Б,3В – сурьмой, 4А – алюминием, 5А-5В – фосфором и золотом. Плотность дислокаций от 2∙103 см-2 до 5∙104 см-2.

- кремний электронный марок КЭМ-0.003, КЭМ-0.004 (К –кремний, Э – электронная проводимость, М – легирован мышьяком, цифры – удельное сопротивление в Ом∙см), плотность дислокаций <103 см-2.

- кремний для осаждения эпитаксиальных слоев марок ЭКДБ-10-1, ЭКЭС-0.01-5 (Э – эпитаксиальное наращивание, К – кремний, Д/Э – дырочная/электронная проводимость, Б/С – легирующая примесь бор/сурьма; первая цифра - удельное сопротивление, вторая цифра – марка кремния), плотность дислокаций – 10 см-2 (для марки 1) и 100 см-2 (для марки 2).

- эпитаксиальные структуры кремния имеют дырочную проводимость с удельным сопротивлением 0.5-2.0 Ом∙см, плотность дислокаций 1∙104 см-2, толщина эпитаксиального слоя 8-15 мкм, пример обозначения (цифра перед дробью – диаметр структуры, первая цифра в числителе – толщиная эпитаксиального слоя, в знаменателе – толщина пластины).



Кремниевая подложка должна удовлетворять ряду требований к геометрическим размерам (табл.1).

Таблица 1. Спецификация геометрических параметров подложек кремния диаметром 100 и 125 мм
Диаметр подложки, мм 100±1 125±0.5
Основной базовый срез, мм 30-35 40-45
Дополнительный базовый срез,мм 16-20 25-30
Толщина подложки, мм 0.50-0.55 0.60-0.65
Геометрический прогиб, мкм
Неплоскостность, мкм
Ориентация поверхности (100) ±1º Разориентированная от (111) Та же Та же

 

 

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.