Государственный комитет РФ по высшему образованию
Новгородский Государственный университет
им. Ярослава Мудрого
Кафедра физики твердого тела и микроэлектроники
РАСЧЕТ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИМЕСЕЙ
В КРЕМНИИ ПРИ КРИСТАЛЛИЗАЦИОНОЙ ОЧИСТКЕ
И ДИФФУЗИОННОМ ЛЕГИРОВАННИИ
Пояснительная записка
к курсовой работе
по дисциплине
Физико-химические основы технологии микроэлектроники
Выполнил
Студент группы 7033у
Н.Е.Родин
Проверил
Преподаватель кафедры ФТТМ
Б.М.Шишлянников
1998
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
на курсовую работу по дисциплине
Физико-химические основы технологии микроэлектроники
Студенту гр. 7033 Родину Н.Е.
1. Рассчитать распределение примесей вдоль слитка полупроводникового материала при очистке зонной плавкой (один проход расплавленной зоной).
материал кремний
примеси - Ga,P и Sb
исходное содержание примесей (каждой) 0,02% (массовых)
Для трех скоростей перемещения зоны Vкр =1,5 ; 5 и 15 мм/мин.
2. Проанализировать бинарную диаграмму состояния Si -Ga и представить графически область существования твердых растворов примеси, найти предельную твердую растворимость примеси и температуру предельной растворимости.
Рассчитать и построить распределение указанной выше примеси (Ga) в полупроводнике после диффузионного отжига при различных условия диффузии:
при условии бесконечного источника примеси на поверхности пластины и при температуре, соответствующей максимальной растворимости примеси в полупроводнике; время диффузии 30 мин.
при температуре 950 оС; время диффузии 30 мин.
после перераспределения примеси, накопленной в приповерхностном слое полупроводника при температуре 950 оС и времени диффузии 30 мин . Условия перераспределения - полностью отражающая граница, температура 1150 оС, время 2 часа.
Срок сдачи законченной работы руководителю - июнь 1998 г.
Преподаватель. Б.М. Шишлянников
Студент . Н.Е. Родин
Реферат.
В курсовом проекте производится расчет распределения примеси вдоль слитка кремния зонной плавкой. Расчет производится для трех примесей (Ga,P и Sb) для трех скоростей (Vкр =1,5 ; 5 и 15 мм/мин). Кроме того расчет распределения Ga в кремнии после диффузионного отжига при различных условиях диффузии.
Курсовая работа содержит графики распределения примеси как при зонной плавке, так и при диффузии.
Содержание.
Введение
5
1.
Расчетная часть.
6
1.1
Описание процесса зонной плавки и ее математическая модель
6
1.2
Расчет распределения примеси вдоль слитка кремния после зонной плавки (один проход расплавленной зоной).
10
1.2.1
Расчет распределения Si-Ga
10
1.2.2
Расчет распределения Si-P.
13
1.2.3
Расчет распределения Si-Sb.
14
1.3
Распределение примесей после диффузии.
18
1.3.1
Распределение примеси при диффузии из полубесконечного пространства (диффузия из концентрационного порога).
21
1.3.2
Распределение примеси при диффузии из постоянного источника в полубесконечное тело.
22
1.3.3
Распределение примеси при диффузии из слоя конечной толщины (диффузия из ограниченного источника) в полубесконечное тело с отражающей границей.
24
1.3.4
Распределение примеси при диффузии из бесконечно тонкого слоя в полубесконечное тело с отражающей границей
25
1.4
Расчет распределения примеси после диффузионного легирования.
28
1.4.1
Диффузия из бесконечного источника примеси на поверхности пластины и при температуре, соответствующей максимальной растворимости примеси в полупроводнике; время диффузии 30мин
28
1.4.2
Диффузия из бесконечного источника примеси на поверхности пластины при Т=9500 С, и времени диффузии 30 мин.
29
1.4.3
Распределение примеси после перераспределения примеси накопленной в приповерхностном слое полупроводника при Т=950ОС и времени диффузии 30мин. Условие перераспределения полностью отражающая граница. Т=1150ОС, время 2 часа.
30
Заключение.
32
Литература.
33
Введение.
Каждое вещество может находится в состоянии которое характеризуется содержанием примеси в нем ниже некоторого определенного предела. Предел определяется различными условиями связанными со свойствами, областью применения веществ. Для полупроводниковых материалов достижения собственных свойств или близких к ним является тем необходимым пределом до которого материалы должны очищаться. При обосновании необходимой очистки нужно руководствоваться и экономической целесообразности очистки