Курсовая работа: Технология изготовления кристаллов полупроводниковых интегральных микросхем
2.Большой диапазон реально достижимых удельных сопротивлений в
пределах от 10-3 Ом-см (вырожденный) до 105 (близкий к
собственному).
3.Высокое значение модуля упругости, значительная жесткость
(большая, чем, например, у стали).
4.Оптимально высокая температура плавления, следующая из
высокого значения модуля упругости и энергии связи.
5.Малая плотность (2,3 г/см3) и низкий ТКЛР 3·10-6
К-1.
6.Высокая теплопроводность (до 140 Вт/К·м, что близко к
коэффициенту теплопроводности железа).
7.Тензочувствительность—существенное изменение удельного
сопротивления при упругой деформации.
8.Высокая растворимость примесей, причем примеси несильно
искажают решетку кристалла.
В производстве ИМС Обычно используются полупроводниковые материалы
в виде монокристаллических слитков, имеющих форму, близкую к цилиндрической.
Размеры слитков, зависят от метода их выращивания и типа полупроводникового материала.
В настоящее время большинство полупроводниковых ИМС
изготовляют на основе монокристаллического кремния, хотя в отдельных случаях
используют германий. Это объясняется тем, что кремний по сравнению с германием
обладает рядом физических и технологических преимуществ, важных для создания элементов
ИМС. Физические преимущества кремния по сравнению с германием проявляются в
следующем:
— кремний имеет большую ширину запрещенной зоны и меньшие
обратные токи переходов, что уменьшает паразитные связи между элементами ИМС, позволяет
создавать микросхемы, работоспособные при повышенных температурах (до +120°С) и
микромощные схемы, работающие при малых уровнях рабочих токов (менее 1 мкА);
— кремниевые транзисторы имеют более высокое пороговое
напряжение, а, следовательно, логические схемы на этих транзисторах
характеризуются большой статической помехоустойчивостью;
— кремний характеризуется меньшей диэлектрической
проницаемостью, что обусловливает меньшие значения барьерных емкостей переходов
при той же их площади и позволяет увеличить быстродействие ИМС.
Кремний
— прочный и жесткий материал, в монокристаллическом состоянии пригодный для
изготовления чувствительных элементов прецизионных широкодиапазонных датчиков в
виде консолей, мембран очень малой толщины—вплоть до 1...3 . Такие элементы
могут массово производиться методами, разработанными в технологии ИС. Они
обеспечивают резкое ускорение развития средств автоматики, печатной техники.
Сырье
для получения кремния имеется всюду в неограниченных количествах: содержание
его в земной коре превышает 26%.
Кремний
нетоксичен в большинстве своих химических соединений, и его производство не
сопровождается получением загрязняющих окружающую среду отходов, тем более что
благодаря низкой материалоемкости микроэлектроники объем его производства будет
всегда очень малым, несопоставимым с масштабами металлургических и химических
производств.
Таблица 1 — Некоторые свойства германия и кремния
Свойства
|
Единица измерения
|
Германий
|
Кремний
|
Температурный коэффициент линейного расширения(0-1000С)
|
град -1
|
6,0·10-6
|
4,2·10-6
|
Предельная рабочая температура |
0С
|
70 - 80 |
120 - 150 |
Температура плавления |
0С
|
936 |
1414 |
Удельная теплопроводность |
Вт/см·град |
0,55 |
0,8 |
Удельная теплоемкость(0-1000С)
|
кал/г·град |
0,08 |
0,17 |
Плотность при 200С
|
г/см3
|
5,3 |
2,3 |
Удельное сопротивление при 200С
|
Ом·см |
68 |
~1012
|
Ширина запрещенной зоны |
эВ |
0,72 |
2 |
|
|
|
|
1.5 Технология получения монокристаллического кремния
Производство монокристаллического
кремния происходит в два этапа:
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 |