Oczyszczenie płytki

Po dokładnym oczyszczeniu płytki osadza się na niej cienką mono- krystaliczną warstwę krzemu o innej oporności właściwej niż oporność podłoża. Proces ten nazywa się nakładaniem epitaksjalnym, a najbardziej powszechną metodą jego realizacji jest tzw. metoda chlorkowa. Polega ona na termicznym rozkładzie czterochlorku krzemu według wzoru

SiCl4 + 2H, Si + 4HC1. Efektem redukcji czterochlorku krzemu są atomy czystego krzemu osadzające się na podłożu umieszczonym w temperaturze 1200°C i kształtujące strukturę monokrystaliczną. Dla uniknięcia defektów w tworzącej się strukturze epitaksja musi przebiegać w warunkach nadzwyczajnej czystości i stałości parametrów, m.in. temperatury.

Z kolei utlenia się powierzchnię otrzymanej warstwy. Odbywa się to w piecu o temperaturze 900-1200°C w atmosferze czystego tlenu 02 lub pary wodnej. Rodzaj atmosfery decyduje o szybkości narastania warstwy SiOz. Na przykład w temperaturze 1000°C warstwa w ciągu 15 min osiąga w atmosferze tlenu grubość ok. 350 A, natomiast w atmosferze pary wodnej dochodzi do 2200 A. Utlenianie przerywa się wówczas, gdy warstwa dwutlenku krzemu osiągnie grubość ok. 0,5 (im, co w wystarcza-jącym stopniu zabezpiecza znajdującą się pod nią monokrystaliczną warstwę krzemu przed niepożądaną dyfuzją domieszek.

Aby domieszki akceptorowe lub donorowe dyfundowały do wnętrza warstwy krzemu tylko w miejscach ściśle określonych przez projektanta układu, wykonuje się odpowiednie otwory w zabezpieczającej warstwie SiOa stosując w tym celu technikę fotolitograficzną. Można tutaj wyróżnić następujące operacje:

– pokrycie utlenionej płytki krzemu emulsją światłoczułą – nałożenie na płytkę maski przedstawiającej obraz układu, który ma być tworzony poprzez dyfuzję domieszek

– naświetlenie emulsji światłem ultrafioletowym, wywołanie obrazu maski, usunięcie emulsji z miejsc nie naświetlonych, utwardzenie (polimeryzacja) pozostałej emulsji

– wytrawienie okienek w warstwie Si02 w miejscach pozbawionych emulsji – usunięcie emulsji i oczyszczenie płytki. Wykonanie złożonego układu elektronicznego na płytce krzemowej wymaga kilku dyfuzji. Przygotowanie do każdej takiej dyfuzji polega na wykonaniu okienek według innego wzoru, odpowiednio dokładnie usytuowanego w stosunku do poprzednich wzorów. Takie dopasowanie umożliwiają specjalne znaczniki znajdujące się na kolejnych maskach.

You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

Leave a Reply