Свойства и применение ненапряженных диэлектрических слоев для мембран

Свойства пленок нитрида кремния. Электронная структура нитрида кремния. Способы получения пленок нитрида кремния. Высокотемпературные акустические приемники. Датчик газового анализатора. Применение тонких пленок нитрида кремния в микроэлектронике.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 06.10.2019
Размер файла 5,3 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Приборостроительный факультет

Кафедра «Микро- и нанотехника»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Конструирование и расчёт компонентов»

на тему «Свойства и применение ненапряжённых диэлектрических слоёв для мембран»

Исполнитель: студент группы 11310115

Николаева Т.А.

Руководитель: доцент, к.т.н.

Таратын И.А.

2019

Реферат

Ключевые слова: нитрид кремния, диэлектрические плёнки, ненапряженные пленки, диэлектрические слои, мембраны.

Цель работы - описать свойства и применение ненапряженных диэлектрических слоёв для мембран. Также рассмотреть методы получения плёнок нитрида кремния.

Оглавление

Реферат

Введение

1. Теоретическая часть

1.1 Свойства пленок нитрида кремния

1.2 Электронная структура нитрида кремния sinx, обогащённого кремнием

1.3 Способы получения плёнок нитрида кремния

1.4 Высокотемпературные акустические приёмники

1.5 Датчик газового анализатора

1.6 Применение тонких плёнок нитрида кремния в микроэлектронике

2. Расчет

Заключение

Список использованных источников

Введение

Производство микросхем и различного рода электронных компонентов - одна из важнейших задач микроэлектроники. Процесс производства микросхем включает в себя множество различных технологических операций. Одной из фундаментальных операций является получение пленок на кремниевых подложках. Например, тонкие пленки нитрида и оксида кремния известны как материалы, используемые преимущественно в микроэлектронной промышленности, в микроэлектронных механических системах (МЭМС). Обычно они используются как пассивирующий материал либо как материал изоляции в процессах микрообработки.

Пленки нитрида кремния представляют собой надежный барьер для диффузии молекул воды и ионов натрия, которые могут привести к коррозии металлизации интегральных схем или к нестабильности ее электрических характеристик. Нитрид кремния так же используется в качестве маски при локальном окислении кремния, что обусловлено низкой скоростью окисления самого нитрида кремния.

Диэлектрические плёнки нитрида кремния нашли широкое применение в микроэлектронной промышленности в качестве диэлектрических слоев в МДМ- (металл-диэлектрик-металл) и МДП-структурах (металл-диэлектрик-полупроводник), масок при окислении и пассирующих покрытий. Они обладают уникальным сочетанием физических, механических и химических свойств, такие как:

· высокая диффузионная стойкость по отношению к ионам щелочных металлов и влаге,

· хорошие изолирующие и диэлектрические свойства,

· повышенная химическая стойкость в агрессивных жидких и газовых средах, в том числе при проведении фотолитографических операций,

· химическая инертность по отношению к полупроводниковым, диэлектрическим и металлическим материалам и др.,

· высокая термическая стабильность.

1. теоретическая часть

1.1 Свойства пленок нитрида кремния

нитрид кремний диэлектрический мембрана

Структура и свойства любых тонких пленок, в том числе и нитрид кремния, сильно зависят как от методов и условий их формирования, так и от подложек, на которые их осаждают, от толщины пленок и многих других факторов. В литературе имеется достаточно много данных о структуре и свойствах как блочного нитрида кремния, так и плёнок, и покрытий на его основе. Однако, эти данные несистематичные, и практически отсутствуют для сверхтонких пленок и покрытий.

Основное соединение кремния с азотом(43 ат. % кремния и 57 ат. % азота), соответствующее стехиометрическому соотношению компонентов, образует тригональную () и гексагональную () кристаллические сингонии. В блоке обычно образует поликристаллическую структуру, обладающую высокими физико-механическими и электрофизическими характеристиками. Так, модуль упругости поликристаллического составляет величину порядка 304 ГПа.

В структуре атомы кремния размещены на тех позициях, где в фенаките помещаются атомы бериллия; атомы кислорода замещаются азотными атомами. Как и для многих силикатов, в нитриде кремния основной элемент структуры -- тетраэдр, в данном случае . Тройки таких тетраэдров связаны общим атомом азота и расположены под углом около друг к другу. Структуры - и - отличаются различным расположением тетраэдрови соответственно неодинаковым количеством формульных единиц в элементарной ячейке. На рисунке 1.1приведена структура нитрида кремния.

Тетраэдрический мотив в структуре, как известно, характерен для многих ковалентных веществ (алмаз, плотные модификации нитрида бора, кремний и его карбид, германий и др.); координационный тетраэдр отражает гомеополярную природу связи - образование гибридизированныхи-связей кремния и азота. Цепочечное расположение тетраэдров делает нитрид кремния изоморфным многим силикатным минералам.

При синтезе нитрида кремнияосаждением из газовой фазы получают, в основном, аморфные слои, в химический состав которых, помимо кремния и азота, и, соответственно, ковалентных связей и входят также рабочие атомы водородаи кислорода, образующие ковалентные связи с кремнием и азотом (, ,, ). Количество побочных атомов и связей определяется как условиями осаждения (технологическими режимами), так и общей технологической культурой.

Рис. 1.1 - Структура нитрида кремния.

а - тройка из тетраэдров ; b - схема расположения тетраэдров вдоль оси в -фазе; с - то же в -фазе; d - элементарная ячейка -

Близость электронного строения атомов азота и кислорода делает возможным содержание в нитриде кремния до . Существование оксинитрида состава со структурными вакансиями как в подрешетке кремния, так и в подрешетке азота послужило основанием для предположения о том, что -модификация обусловлена лишь растворением кислорода в нитриде кремния. Однако детальные структурные исследования монокристаллов -, содержащих до , опровергали это предположение, и "примесную" гипотезу происхождения -фазы следует считать неоправданной.

Тем не менее в закономерностях и механизме самого превращения не все представляется достаточно ясным. Образование при азотировании кремния до сопровождается преимущественным появлением -фазы, при - -фазы. Эти температуры не являются строго фиксированными и зависят от технологической предыстории, дефектов биографического происхождения, содержания примесей и прочего.

Неопределенность температуры превращения, как известно, указывает на монотропный характер, когда температура пересечения кривых энергий Гиббса, относящихся к различным модификациям, находится выше температуры плавления. Модификации отличаются расположением тетраэдров по оси(смотреть рисунок1.1), и в этой связи превращение может быть отнесено к превращениям во второй координационной сфере, когда меняется взаимное расположение групп атомов, а структура внутри групп (тетраэдров) остается неизменной.

Параметры кристаллической структуры нитрида кремния соответствуют весьма чистым по примесям монокристаллическим объектам. Известны и другие значения и для модификаций нитрида кремния: для -фазы нм, нм; для -фазы нм; нм. Эти вариации периодов решетки обусловлены наличием примесей - кислорода, алюминия, железа, магния и других.

Рентгенофазовый анализ довольно часто используют как средство выявления основных фазовых составляющих в нитридокремниевых материалах: - и -модификаций нитрида кремния.

При обсуждении структуры нитрида кремния нужно иметь в виду возможность получения аморфных фаз или стекол. Порошки и пленки из нитрида кремния в аморфном состоянии могут быть получены как в результате специфических условий азотирования, так и путем газотранспортных реакций.

В работе [1] показано, что за время синтеза методом химического осаждения из газовой фазы слоев нитрида кремния до толщин порядка 100 нм не наблюдается кристаллизации при температурах до 1223 К. Кристаллизация таких слоев может наблюдаться лишь в результате длительной термообработки при температуре выше 1273 К. Так как осаждение слоев нитрида кремния на поверхности полимеров, в частности полиимида, требует сравнительно низких температур, то мало оснований ожидать, что будут происходить процессы кристаллизации слоев нитрида кремния при их формировании. Кроме того, в [1] установлено, что структура тонких пленок зависит не только от условий термообработки, но и от природы подложки.

В литературе не обнаружено данных о составе и структуре слоев нитрида кремния, осажденных на поверхность полиимиде. Имеющиеся разрозненные данные относятся, в основном, к слоям, осажденным на поверхность кремниевых подложек. При этом, в работе [1], показано, что условия осаждения слоев определяют соотношение в их составе кремния и азота (), которое может колебаться в широких пределах, определяя таким образом фазовое состоянии и, соответственно, свойства слоя нитрида кремния. Так, в работе [1] показано что, путем регулирования параметров процесса магнетронного распыления получены слои нитрида кремния с содержанием азота от 70 до 30 об. %. Также, в той же литературе [1], методом плазмохимического осаждения в условиях индуктивно-связанной плазмы получали слои с минимальным содержанием азота около 33 об. %. Также обнаружено, что в слое нитрида кремния на его границе раздела с кремниевой подложкой существует переходной слой толщиной 1 нм, который, обуславливает несовпадением параметров кристаллической решетки кремниевой подложки и аморфного слоя нитрида кремния. При высоких соотношениях структура получаемых слоев нитрида кремния характеризуется наличием включений аморфного кремния, доля которых растет при дальнейшем увеличении . Исследования состава и структуры слоев нитрида кремния, полученных методом плазмохимического осаждения в условиях электронно-циклотронного резонанса при температуре 603 К. Установлено, что при увеличении соотношения реакционных газов , больше 0,75 в осажденных слоях нитрида кремния наблюдается увеличение связей и . При этом кремний образует аморфные включения, что сопровождается некоторым снижением пористости и переходом водорода, химически вязанного с азотом, к кремнию. Кроме того, в слоях нитрида кремния, полученных низкотемпературными методами, азот в химической связи с кремнием может легко замещаться кислородом даже при комнатной температуре.

Для тонких пленок нитрида кремния (толщиной около 100 нм) характерны специфические структурные особенности -- переход из аморфного состояния в кристаллическое, возникновение и исчезновение ближнего порядка, текстура и другие.

Хотя ковалентный характер нитрида кремния благодаря диэлектрическим свойствам и высокой твердости известен давно, но детали электронного строения начали выясняться лишь в последнее время. Так, методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии определены величины энергий связи -электронов азота , кремния и бора , а также соответствующие химические сдвиги энергий связи основных электронов по сравнению с таковой в чистых элементах.

Сложность кристаллической структуры нитрида кремния, разнообразие углов и длин связи затрудняют выполнение расчетов энергетического спектра электронов. Так же нужно отметить, что полоса проводимости формируется в основном за счет - и -орбиталей кремния, а валентная полоса не чувствительна к его -орбиталям. Электронная структура контролируется в основном локальным ближним порядком, поэтому - и - модификации, аморфные фазы имеют практически одинаковую картину плотности состояний; давление также не влияет на изменение электронной структуры.

Несмотря на большое количество публикаций, посвященных составу осажденного из газовой фазы нитрида кремния, систематические данные, позволяющие однозначно судить о влиянии режимов осаждения слоев нитрида кремния, на их химическое строение, фазовый состав и морфологию поверхности, отсутствуют. Однозначно судить можно только о том, что во всех случаях слои содержат аморфную фазу нитрида кремния, а их конкретный состав сильно зависит от условий синтеза и дальнейших обработок[2].

1.2 Электронная структура нитрида кремния , обогащённого кремнием

Аморфный нитрид кремния синтезируется при температурах пиролизом (термическим разложением) кремний- (силан , дихлорсилан ) и азотсодержащих (аммиак ) газов. Состав получаемого нитрида кремния зависят от соотношения парциальных давлений кремний- и азотсодержащих газов. При больших избытках аммиака получается нитрид кремния, близкий по химическому составу к стехиометрическому . При увеличении относительного давления кремнийсодержащих газов нитрид кремния обогащается кремнием, его формула имеет вид (). Строение в предельных случаях описывается моделью неупорядоченной случайной сетки (RandomBonding) или моделью смеси фаз (RandomMixture).В модели RandomBonding состоит из тетраэдров пяти сортов , причём атомы кремния случайно замещают атомы азота в тетраэдре . В модели RandomMixture состоит из тетраэдров двух сортов, и , т.е. из двух фаз: и .

В работе [3]электронная структура валентной зоны изучалась методами фотоэлектронной спектроскопии. На рисунке 1.2 представлены рентгеновские фотоэлектронные спектры валентной зоны переменного состава.

Рисунок 1.2 - Рентгеновские фотоэлектронные спектры валентной зоны

Обогащение кремнием приводит к монотонному смещению потолка валентной зоны в направлении запрещённой зоны. Анализ сечений фотоионизации при энергии 1486,6 эВ свидетельствует о том, что при этой энергии кванта доминирующий вклад в фотоионизацию дают -, -состояния кремния. Аналогичное смещение потолка валентной зоны в направлении запрещённой зоны наблюдается в ультрафиолетовых фотоэлектронных спектрах при возбуждении квантом с энергией 40,8 эВ (рисунок 1.3). При этой энергии кванта доминирующий вклад в фотоионизациюдают -состояния азота. Таким образом, при обогащении кремнием связующие , -орбитали смещаются в направлении запрещённой зоны[3].

Рисунок 1.3 - Ультрафиолетовые фотоэлектронные спектры валентной зоны

1.3 Способы получения плёнок нитрида кремния

Плёнки нитрида кремния можно получить различными методами:

1. Плазмохимичекое осаждение из газовой фазы (рисунок 1.4) является основным методом, позволяющим получать плёнки нитрида кремния при сравнительно низких температурах: . Метод основан на реакции химического взаимодействия исходных газообразных реагентов, которые приводят к образованию пленки на поверхности твердого тела, посредством передачи энергии частицам, необходимых для протекания химических реакций. Процессы происходят в плазме высоко- и сверхвысокочастотных разрядов низкого давления[4].

Рисунок 1.4 - Плазмохимическое осаждение из газовой фазы

2. Магнетронное распыление (рисунок 1.5). В данной системе формирование тонкой плёнки нитрида кремния происходит в результате распыления мишени в среде смеси газов ив плазме аномального тлеющего разряда.

Процесс характеризуется высокой скоростью распыления, благодаря высокой плотности ионного тока, при котором плазма тлеющего разряда локализована у распыляемой поверхности сильным поперечным магнитным полем [5].

Рисунок 1.5 - Магнетронное распыление

3. Осаждение плёнок при пониженном давлении. Цель этого метода является получение равномерной и однородной толщины плёнки нитрида кремния.

Сущность способа заключается в том, что на поверхности подложки формируют плёнку нитрила кремния при температуре из газовой смеси. Использование газовой смеси: дихлорсилан-аммиак () приводит к получению однородных слоёв. Химическое осаждение плёнок нитрида кремния осуществляют за счёт реакции силана с аммиаком при пониженном давлении и температуре по реакции:

Осаждение при пониженном давлении позволяет получить высокую однородность свойств плёнок нитрида кремния, высокую производительность процесса осаждения [6].

Рисунок 1.6 - Осаждение при пониженном давлении

1.4 Датчик газового анализатора

В работе [7] рассмотрена возможность использования многослойной мембраны в конструкции газового анализатора для уменьшения потребляемой мощности.

Решение этой задачи обуславливается выбором конструкции сенсора. При сравнении потребляемой мощности, требуемой для нагрева и работы в непрерывном режиме при температуре различных сенсоров (рисунок 1.8) видно, что мембранные конструкции датчиков потребляют на порядок меньшую мощность.

В свою очередь, потребляемая мощность газового датчика определяется толщиной мембраны, соотношением площади чувствительного слоя к площади мембраны и теплопроводностью материала мембраны [8].

Использование конструкции многослойной мембраны, состоящей из последовательных слоёв оксида и нитрида кремния, связано с тем, что различие в коэффициенте температурного расширения этих материалов позволяет скомпенсировать механические напряжения, возникающие в мембране при температурном ударе, и получить поверхность площадью в несколько квадратных миллиметров толщиной 1-2 мкм.

Рисунок 1.8 - Мощность, потребляемая различными сенсорами как функция температуры:

1 - сплошная мембрана на основе оксида/нитрида кремния;

2 - перфорированная мембрана на основе оксида/нитрида кремния;

3 - конструкция на пористой поликремниевой мембране;

4 - мембрана на основе пористого оксида алюминия.

В работе [7] была задача разработать конструкцию газового датчика с мембраной из нитрида кремния с расположенным на ней тонкоплёночным нагревателем 50 мкм и толщиной 0,2-0,3 мкм, на который наносится чувствительный слой.

По результатам данной работы была получена экспериментальная зависимость механических напряжений в плёнке нитрида кремния толщиной 1 мкм при различных соотношениях газов -от 1 до 7, при температурах (рисунок 1.9).

Рисунок 1.9 - Зависимость механических напряжений от соотношения дихлорсилана и аммиака

Из приведенных на рисунке 1.9 данных видно, что при увеличении соотношения дихлорсилана к аммиаку происходит уменьшение величины механических напряжений от 650 МПа до 180 МПа (растяжение).

На рисунке 1.10 показана зависимость механических напряжений от толщины плёнки нитрида кремния при соотношении рабочих газов дихлорсилана к аммиаку 1/4 и 4/1. Видно, что, плёнки, полученные при соотношении дихлорсилана к аммиаку 4/1, имеют значения механических напряжений на порядок меньшие, чем у плёнок, полученных при соотношении 1/4.

Рисунок 1.10 - Зависимость механических напряжений от толщины плёнки нитрида кремния при различных соотношениях: 1 - 1/4; 2 - 4/1.

На рисунке 1.11 показана фотография кристалла оптимизированной конструкции датчика газового анализатора с перфорированной мембраной с уменьшенной мощностью потребления.

На рисунке 1.12 представлена структура датчика газового анализатора с мембраной на основе плёнки нитрида кремния толщиной 1 мкм, нагревателем на основе плёнки платины толщиной 0,3 мкм, пассивацией низкотемпературным фосфоро-силикатным стеклом (НТФСС) толщиной 0,6 мкм.

Рисунок 1.11 - Кристалл датчика газового анализатора

Рисунок 1.12 - Структура мембранного датчика

1.5 Зонная пластинка на мембране для жёсткого рентгеновского излучения

Зонная пластинка изготавливалась на кремниевой подложке толщиной мкм, в которой было сделано квадратное отверстие мм. На поверхности подложки и над отверстием имеется мембрана из нитрида кремния () толщиной нм. На поверхность мембраны были напылены тонкая плёнка хрома толщиною нм и толстый слой серебра толщиной нм. На поверхность серебра с помощью центрифуги был нанесён слой негативного резиста SU-8. Картина концентрических колец зонной пластинки «рисовалась» на резисте с помощью электронного луча на электронном микроскопе ZEISS GEMINI с литографической приставкой RAITH ELPHY PLUS с шагом нм.

Непроэкспонированные участки резиста устранялись в процессе проявления. Рельеф в серебре производился с помощью ионного травления в среде аргона. Глубина рельефа в серебре была нм. Зонная пластинка имела диаметр - мкм, число зон (число колец) - , ширина крайней зоны - нм. ЗП рассчитывалась для фокусировки рентгеновского излучения с длиной волны на расстоянии мм. На рисунке 1.13 показана схема ЗП на мембране[9].

Рисунок 1.13 - Схема ЗП на мембране:

1 - кремниевая подложка; 2 - мембрана из нитрида кремния; 3 - тонкий слой хрома; 4 - серебро; 5 - остатки резиста

1.6 Сенсор на мембране из

Для уменьшения мощности, потребляемой полупроводниковым сенсором, решено использовать в качестве теплоизолируещего и несущего элемента конструкции тонкую диэлектрическую мембрану из оксида алюминия. Эта мембрана наклеивается с помощью стекла на керамическую пластину с отверстиями. на поверхности мембраны формируется тонкопленочный нагреватель и наносится толстоплёночный чувствительный слой. Преимуществом такого способа изготовления сенсоров по сравнению с сенсорами, изготовленными по технологии кремниевого микромашининга, является простота процесса и возможность производства средних по объёму партий приборов (в пределах нескольких миллионов штук в год).

Рисунок 1.14 - Внешний вид полупроводникового чипа на основе диэлектрической мембраны из оксида алюминия

В результате оптимизации тепловых процессов были выбраны размеры сенсора на основе мембран из оксида алюминия. Диаметр мембраны составляет мм, размер тонкопленочного платинового нагревателя - мкм. При этом мощность, потребляемая прибором при рабочей температуре , равна примерно мВт, а постоянная времени разогрева до рабочей температуры - около мс[10].

1.7 Применение тонких плёнок нитрида кремния в микроэлектронике

Впервые диэлектрические слои нитрида кремния были использованы в технологии микроэлектронных устройств в 1964-1965 гг. американскими исследователями. Они обнаружили, что слои обладают хорошими маскирующими свойствами по отношению к ионам различных металлов. Вскоре стали известны уникальные свойства нитридных слоёв - маскировать полупроводник относительно действия кислорода и паров воды при температурах свыше . С использованием этого явления был разработан метод локального окисления кремния, который в настоящее время широко используется в технологии микроэлектронных устройств.

Тонкие плёнки нитрида кремния обычно получают по реакциям взаимодействия силана с аммиаком (или азотом) в интервале температур . При этом установлено, что от условий синтеза сильно зависят важные параметры: диэлектрическая проницаемость, показатель преломления и др. В силу таких результатов следует, что диэлектрические плёнки, получаемые по реакциям взаимодействия силана с аммиаком (или азотом), представляют собой слои с непостоянным составом и с высоким содержанием водорода (), связанного с кремнием или азотом. Проведение последующего отжига при высоких температурах (свыше ) приводит к приближению состава к и уменьшению содержания водорода в плёнках, но не вовсе исключению из них.

К основным характеристикам плёнок нитрида кремния, обеспечивающим повышенный интерес специалистов в области микроэлектроники, в первую очередь относятся следующие:

высокая диффузионная стойкость по отношению к влаге, ионам щелочных металлов, а также диффундирующим элементам, широко применяемых в электронной технике;

хорошие электроизолирующие и диэлектрические свойства (удельное пробивное напряжение 107 В/см, тангенс угла диэлектрических потерь составляет 1-10" и др.);

повышенная химическая стойкость в агрессивных газовых и жидких средах (в том числе в условиях высоких температур), не исключающая, однако проведения фотолитографических операций;

химическая инертность по отношению к материалам (полупроводникам, диэлектрикам, металлам и т.д.), широко применяемым в технологии полупроводниковых приборов;

высокая термическая стабильность.

Сейчас диэлектрические плёнки находят все более широкое применение в производстве интегральных микросхем и полупроводниковых приборов для защиты поверхности кремниевой, арсенид галлиевой подложек при осуществлении процессов локальной диффузии, локального окисления, локального травления, для защиты готовых структур от окружающей среды, а также в качестве диэлектрического слоя в МДМ-структурах.

Кроме того, благодаря высокому показателю преломления, плёнки нитрида кремния нашли широкое применение в оптике. При этом показатель преломления может регулироваться соотношением потоков рабочих газов. Например, варьированием отношения при плазмохимическом или при магнетронном осаждении.

2. Расчёт

Осаждение плёнок нитрида кремния аммонолизом дихлорсилана () в промышленном реакторе пониженном давлении с горячими стенками горизонтального типа «Изотрон 4-150». (За основу брался расчёт, проведённый в работе [11]).В качестве подложки использовались пластины монокристаллического кремния КДБ-12 диаметром 100 мм.

Изменение давления в реакторе - 30 Па.

Температура осаждения - 1043, 1063, 1073, 1083 К.

Соотношение диклорсилан к аммиаку () - 1/1, 3/1, 4/1, 5/1.

Толщина определялась с помощью многоуровневой эллипсометрии на установке ЛЭФ-2. Механические напряжения измеряли по смещению дифракционного пика отражения от системы атомных плоскостей на рентгеновской двухкристалльной топографической установке типа РДТ.

Рассмотрим изменение механических напряжений при соотношении при . При увеличении толщины плёнки нестехиометрического нитрида кремния от 1000 до 4000 , механические напряжения уменьшаются в 2 раза. (Оптимальный диапазон значений толщины 0,5-0,7 мкм).

Также рассмотрим зависимость скорости осаждения плёнок нестехиометрического нитрида кремния при общем давлении 30 Па и соотношении газов . По графику 2.1 видно, что скорость осаждения монотонно возрастает при увеличении температуры осаждения, однако понижение температуры способствует улучшению однородности плёнок нитрида кремния по толщине.

Рисунок 2.1 - График зависимости скорости осаждения плёнок от температуры

В ходе расчёта было выявлено, что при увеличении соотношения рабочих газов, уменьшалась величина напряжений.

Заключение

  • В первой части курсового проекта был проведён обзор литературы по таким темам как: свойства плёнок нитрида кремния; электронная структура нитрида кремния, обогащённого кремнием; способы получения плёнок нитрида кремния, применение тонких плёнок нитрида кремния.
    • Сейчас диэлектрические плёнки находят все более широкое применение в производстве интегральных микросхем и полупроводниковых приборов для защиты поверхности кремниевой, арсенид галлиевой подложек при осуществлении процессов локальной диффузии, локального окисления, локального травления, для защиты готовых структур от окружающей среды, а также в качестве диэлектрического слоя в МДМ-структурах.
    • Кроме того, благодаря высокому показателю преломления, плёнки нитрида кремния нашли широкое применение в оптике. При этом показатель преломления может регулироваться соотношением потоков рабочих газов. Например, варьированием отношения при плазмохимическом или при магнетронном осаждении.
    • Согласно всему, выше представленному считаю выполненными цель и задачи курсового проекта.

Список использованных источников

1. Авдонин, Б.Н. Состояние и перспективы развития микроэлектромеханики и микроробототехники / Б.Н. Авдонин, В.В. Мартынов // Зарубежная электронная техника. ?2010. ? №1 (467). -С 36-43.

2. Ковальчук, Н. С. Многослойные структуры на основе нитрида кремния для мембранных микроэлектромеханических систем и полупроводниковых приборов: дис. канд. техн. наук / Ковальчук Наталья Станиславовна / М., 2012. - 146 с. - Библиограф.: с.133-139.

3. Гриценко, В. А. Электронная структура нитрида кремния / В. А. Гриценко // Успехи физических наук. - 2012. - №5. - с.539-540

4. Передовые плазменные технологии [Электронный ресурс] - Режим доступа : http://www.plasmasystem.ru.

5. ИНАКОТЕК ЦЕНТР [Электронный ресурс] - Режим доступа : http://www.inacotec.com.

6. Киреев, В. Ю. Химическое осаждение из газовой фазы. / В. Ю. Киреев, А. А. Столяров // Технологии микроэлектроники. -М.: Техносфера. - 2006. - 192 с.

7. Рубцевич, И. И. Оптимизированная конструкция датчика газового анализатора с уменьшенным энергопотреблением / И. И. Рубцевич, Н. С. Ковальчук. - М.: БГУИР. - 2009. - с.65-70.

8. Penza, M. Thin-film bulk-acoustic-resonator gas sensor functionalized with a nanocomposite Langmuir-Blodgett layer of carbon nanotubes / M. Penza, P/ Aversa, G. Cassano et al. // IEEE Trans. on Electron Devices. - 2008. - Vol. 55, N 5. - p. 1237-1239.

9. Котляр, В. В. Зонная пластинка на мембране для жёсткого рентгеновского излучения / В. В. Котляр, А. Г. Налимов, И. И, Шанина и др. - Самара, 2011. - с. 36-41.

10. Васильев, А. А. Микромощные полупроводниковые сенсоры на тонких диэлектрических мембранах / А. А. Васильев // Нано- и микросистемная техника. - 2004. - №10. - с. 7-12.

11. Ковальчук, Н. С. Плёнки нитрида кремния с низкими механическими напряжениями для микроэлектромеханических систем / Н. С. Ковальчук. - М.: БГУИР. - 2008. - с.60-65.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Экспериментальное изучение реакции азотирования алюминия для получения нитрида алюминия. Свойства, структура и применение нитрида алюминия. Установка для исследования реакции азотирования алюминия. Результаты синтеза и анализ полученных продуктов.

    дипломная работа [1,1 M], добавлен 12.02.2015

  • Требования, предъявляемые к защитным диэлектрическим пленкам. Кинетика термического окисления кремния: в сухом и влажном кислороде, в парах воды. Особенности методов осаждения оксидных пленок кремния. Оценка толщины и пористости осаждаемых пленок.

    реферат [1,2 M], добавлен 24.09.2009

  • Оборудование для термического окисления: модель Дила-Гроува, зависимость толщины окисла от времени окисления, особенности роста тонких и толстых плёнок двуокиси кремния, их свойства и применение в микроэлектронике. Реакторы биполярного окисления.

    реферат [106,3 K], добавлен 10.06.2009

  • Тенденция к использованию более богатого по содержанию кремния ферросилиция и брикетов и комплексных сплавов на основе ферросилиция и кристаллического кремния. Физико-химические свойства кремния. Шихтовые материалы для производства ферросилиция.

    курсовая работа [696,9 K], добавлен 02.02.2011

  • Изучение износостойких нанокомпозитных покрытий с использованием методов магнетронного распыления и вакуумно–дугового разряда. Изучение влияния содержания нитрида кремния на твердость покрытия. Измерение микротвердости поверхностного слоя покрытий.

    курсовая работа [830,3 K], добавлен 03.05.2016

  • Сущность метода зонной плавки. Физико-химические свойства германия. Применение германия в полупроводниковых приборах. Получение технического кремния восстановления природного диоксида SiO2 (кремнезем) в электрической дуге между графитовыми электродами.

    реферат [125,4 K], добавлен 25.01.2010

  • Влияние условий осаждения на структуру, электрические и магнитные свойства пленок кобальта. Рентгеноструктурные исследования пленок кобальта. Влияние условий осаждения на морфологию поверхности и на толщину пленок. Затраты на амортизацию оборудования.

    дипломная работа [2,2 M], добавлен 24.07.2014

  • Методы физической, химической модификации пленок. Производство химически модифицированных пленок. Физическая сущность метода каландрования. Технология производства поливинилхлоридных пленок, производимых деформационным способом. Метод прокатки, строгания.

    курсовая работа [806,1 K], добавлен 04.01.2010

  • Характеристика черного карбида кремния и область его применения. Физико-химические и технологические исследования процесса производства карбида кремния в электропечах сопротивления. Расчет шихтовых материалов. Расчет экономической эффективности проекта.

    курсовая работа [2,8 M], добавлен 24.10.2011

  • Сырье и углеродистые восстановители, применяемые при производстве кремния. Перерасчет компонентов на золу каменного угля, нефтяного кокса, древесного угля, древесной щепы. Химический состав кремниевого расплава, полученного в результате моделирования.

    курсовая работа [175,4 K], добавлен 07.06.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.