Кремний - основной материал полупроводникового производства - Физические и химические свойства кремния

В настоящее время из всех полупроводниковых материалов наибольшее применение для изготовления полупроводниковых ИМС получил кремний. Кремний - элемент IV группы Периодической системы элементов Д. И.Менделеева, один из самых распространенных элементов на Земле, содержание его в земной коре составляет 29,5%. В природе кремний встречается только в соединениях в виде окисла и в солях кремниевых кислот. Чистота природной окиси кремния в виде монокристаллов кварца иногда достигает 99,99%; в ряде месторождений чистота песка составляет 99,8-99,9%.Технический кремний, получаемый восстановлением двуокиси кремния SiO2 в электрической дуге между графитовыми электродами, содержит около 1% примесей и как полупроводник не может быть использован; он является исходным сырьем для получения кремния полупроводниковой чистоты, примесей в котором должно быть менее разработана промышленная технология, позволяющая получать особо чистый кремний с содержанием примесей Более широкое применение кремния обусловлено преимуществом его физических и технологических свойств по сравнению с другими полупроводниками (в частности, с германием).Для изготовления полупроводниковых приборов и ИМС используют выпускаемые промышленностью пластины кремния четырех видов:

    1) Однослойные p - и n - типов; 2) Двухслойные р - или n - типа с эпитаксиальным n-слоем, покрытые оксидом либо нитридом кремния; 3) Двухслойные р-типа с эпитаксиальным n - слоем и скрытым n+- слоем; 4) Гетероэпитаксиальные структуры типа кремний на сапфире. Однослойные пластины кремния р - и n-типов получают резкой слитков монокристаллического кремния диаметром 50-150 мм на пластины толщиной 0,25-0,4 мм. Промышленностью выпускаются слитки монокристаллического кремния, которые в зависимости от типа электропроводности и значения удельного сопротивления подразделяются на пять групп. Подготовка пластин, получаемых из слитков монокристаллического кремния, является одним из важнейших этапов производства ИМС и включает в себя следующие операции: ориентацию слитков по кристаллографическим осям, резку слитков на пластины, шлифование, полирование, травление и очистку поверхностей от загрязнений различных типов, приобретенных на предыдущих этапах обработки.

Похожие статьи




Кремний - основной материал полупроводникового производства - Физические и химические свойства кремния

Предыдущая | Следующая