Получение сильнообогащенных кислородом слоев кремния

2.3.6 Послойный анализ пленки

Послойный анализ пленки проводился методом вторично-ионной масс-спектрометрии (ВИМС). Он дает широкие возможности исследования состава пленок по глубине. Наиболее важными характерными особенностями метода, которые вызывают повышенный интерес к нему, являются: очень низкий порог чувствительности для большинства элементов (меньше 10-4 моноатомного слоя), измерение профилей концентрации малых количеств примесей с разрешением по глубине менее 5 нм, разрешение по поверхности порядка 0.1 мкм, возможность изотопического анализа и обнаружения элементов с малыми атомными номерами. Данные, полученные из послойного анализа, свидетельствуют о перспективности использования данной методики. При анализе методом ВИМС получен профиль распределения 36 изотопа молекулы O2 по глубине пленки при облучении пленки ионами цезия с энергией 5 кВ. Исходя из этого распределения можно сделать вывод о формировании сильнообогащенного кислородом слое в кремнии. Распределение кислорода аналогично дельтаобразному, но ширина пика в большей степени определяется разрешением методики. Вывод о приутствии именно кислорода сделан на основе послойного распределения различных изотопов, в частности, 36 изотопа молекулы кислорода.

2.4 Охрана труда и техника безопасности

2.4.1 Общие положения

Ответственность за организацию и проведение работ по охране труда и технике безопасности (ТБ) возлагается на заведующего лабораторией. Контроль за выполнением правил по ТБ и охране труда в лаборатории осуществляется инженером по ТБ и общественным инспектором по охране труда и ТБ профсоюзной группы лаборатории.

Сотрудники лаборатории, виновные в нарушении правил по ТБ или не принявшие меры к их выполнению, привлекаются к административной или уголовной ответственности согласно действующему законодательству.

Инструкции по ТБ для всех видов работ в лаборатории должны основываться на действующих правилах и отражать условия и меры безопасного выполнения работающим возложенных на него обязанностей. Инструкции должны быть согласованы с инженером по ТБ и утверждены заместителем директора по научной части. Инструкции, связанные с выполнением работ повышенной опасности, согласовываются с Отделом охраны труда.

2.4.2 Лица, ответственные за безопасность работы

Ответственными за безопасное производство работ в лаборатории являются: ответственные руководители работ, производители работ, члены бригады.

Ответственные руководители работ отвечают за:

1) Необходимость и безопасность работ.

2) Достаточность предусматриваемой меры безопасности.

3) Достаточность квалификации лиц, которым поручается работа.

4) Обеспечение надзора и контроля при работах.

Производителями работ являются младшие научные сотрудники, инженеры, стажеры-исследователи и лаборанты.

Производители работ отвечают за:

1) Выполнение порученной работы.

2) Соблюдение мер безопасности, предусмотренных ответственным руководителем работ и выполнение требований инструкции по ТБ.

Для выполнения работ временного характера (ремонт оборудования, переноска и установка оборудования, и прочие работы) заведующий лабораторией формирует из сотрудников лаборатории бригаду и назначает ответственного руководителя работ (бригадира). Члены бригады отвечают за:

1) Выполнение порученной им работы и указаний ответственного руководителя работ.

2) Соблюдение им лично мер безопасности, предусматриваемых правилами по ТБ.

2.4.3 Требования к работающим, обучение и проверка знаний

Персонал лаборатории должен быть технически здоровым и не иметь болезней и увечий, препятствующих выполнению работ. Сотрудники лаборатории при приеме на работу обязаны пройти медицинский осмотр и проходить повторные осмотры в установленные сроки.

При выполнении работ в лаборатории сотрудники обязаны выполнять только разрешенные им виды работ. Сорудники, непосредственно занятые на выполнении работ с электро-техническим оборудованием или осуществляющие руководство и организацию работ, обязаны изучить "Правила технической эксплуатации и безопасности обслуживания электроустановок промышленных предприятий" в соответствующих частях, настоящие правила и инструкции по ТБ в лаборатории.

Студенты-практиканты, сотрудники других лабораторий института, работники других предприятий, проходящие обучение и стажировку, допускаются к работе на экспериментальных установках и лабораторном оборудовании только под руководством и безотлучным наблюдением сотрудника лаборатории, к которому прикреплен обучающийся распоряжением заведующего лаборатории или письменным распоряжением дирекции института. Обучающий работе на экспериментальной установке должен иметь квалификационную группу не ниже четвертой.

Периодическая проверка знаний правил электробезопасности и ТБ у сотрудников лаборатории проводится квалификационной комиссией Института в установленные сроки 1 раз в год с выдачей удостоверения на право допуска к работе. Внеочередная проверка знаний проводится при всех случаях нарушения правил ТБ.

2.4.4 Требования к размещению экспериментальных установок и лабораторного оборудования, ввод его в эксплуатацию

Все экспериментальные установки и лабораторное оборудование размещаются на производственных площадях по планировкам, согласованным с главным энергетиком, инженером по ТБ и утвержденным заместителем директора по научной части. В планировках должны быть указаны в масштабе: габариты установок и лабораторного оборудования, рабочие проходы, места размещения переносных измерительных приборов, рабочие места для работников, осуществляющих управление, техническое обслуживание и наладку переносных установок и оборудования.

При размещении установок и лабораторного оборудования на производственных площадях лаборатории необходимо руководствоваться "Строительными нормами и правилами проектирования", "Санитарными нормами", "Противопожарными нормами".

Для работников, осуществляющих управление установками и оборудованием, техническое обслуживание и наладку, должны быть предусмотрены рабочие места следующих размеров:

1) С лицевой стороны, где производится работа на установке и управление оборудованием-не менее 1 м при отсутствии общего прохода и открывающихся дверей (снимающихся ограждений); не менее 1.5 м при наличии общего прохода; не менее 2 м при наличии общего прохода и открывающихся дверей (снимающихся ограждений). Расстояние следует отсчитывать от максимально выступающей точки установки, оборудования и до следующего ряда оборудования или стены.

2) С задней и боковой части оборудования, установки, где осуществляется техническое обслуживание и наладка, при отсутствии общего прохода - не менее 0.6м, при наличии общего прохода-не менее 1 м.

Энергетические подводки к установке и оборудованию должны проводиться на высоте не ниже 2м или в полу с учетом требований правил по ТБ.

Установки и нестандартное оборудование, вводимые в эксплуатацию, должны быть укомплектованы следующей документацией: функциональными блок-схемами и схемами электропитания с техническим описанием и инструкцией по эксплуатации, инструкцией по ТБ при работе на установке (оборудовании), протоколами проверки защитного заземления, протоколами проверки сопротивления изоляции установки.

Ввод в эксплуатацию установок и нестандартного оборудования осуществляется комиссией в составе: заведующий лабораторией (председатель), представитель Отдела главной энергетики, инженер по ТБ.

При удовлетворительных результатах осмотра и проверки состояния оборудования, а также защитных устройств, защитных средств и экранировки комиссия составляет акт на ввод установки (оборудования) в эксплуатацию.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В процессе выполнения курсовой работы была собрана и запущена в работу установка МЛЭ-Si "Катунь-С " с системой напуска кислорода. Проведена калибровка температуры подложки и калибровка скорости роста пленки кремния с помощью кварцевого измерителя толщины.

Рассчитан поток атомов O2 на поверхность кремния от давления в камере. Было определено, что в результате адсорбции атомов O2 на поверхность Si при комнатной температуре собственная сверхструктура исчезает при покрытиях более одного монослоя кислорода. Это свидетельствует о том, что коэффициент прилипания равен единице.

Разработана методика формирования слоев кремния, содержащих кислород, которая отличается от применяемых тем, что не требует проведения операций вне установки МЛЭ. Она включает в себя формирование адсорбционного слоя О₂ с последующим запылением его кремнием при комнатной температуре. Затем проводится отжиг и доращивание до требуемой толщины. Данные послойного анализа, проводимого методом вторично-ионной масс-спектрометрии, свидетельствуют о наличии кислорода в эпитаксиальной пленке кремния. Его профиль указывает на дельтаобразное распределение примеси.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ржанов А.В., Стенин С.И., Ольшанецкий Б.З. Методы контроля состояния поверхности, проблемы эпитаксии из молекулярных пучков.-Микроэлектроника, 1980, т.9, №4, с.292-301.

2. Ржанов А.В., Стенин С.И. Молекулярная эпитаксия: состояние вопроса, проблемы и перспективы развития.-В кн: Рост полупроводниковых кристаллов, Часть 1, Новосибирск, Наука, 1984, с.5-84.

3. Bean J.C. Silicon molecular beam epitaxy as a VLSI Processing technique.-International Electron Device Meeting, 1981, p.6-13.

4. Bean J.C., Sadowski E.A. Silicon MBE apparatus for uniform high-rate deposition on standart format wafers.-J. Vac. Sci. Techhol., 1982, v.20, No.2, p.137-142.

5. Ota Y., Buchaman W.L., Peterson O.G. MM-wave PIN switching diode fabrication using silicon molecular beam epitaxy.-Electron Devices Meeting, Washington, 1977, p.375-378.

6. Bean J.C. Groth of doped silicon layers by molecular beam epitaxy.-Impurity Doping, North Holland Publ. Corp., 1981, p.177-215.

7. Katayama Y., Shiraki Y., Kobayashi K.L., Komutsubara K.F., Nashimota N., Appl. Phys. Lett., 1979, v.34, p.740.

8. Kasper E., Worner E. VLSI scince and technology.-Electrochemical Soc., Pennington, 1984, p.429.

9. Streit D.C., Metzger R.A., Allen F.G. Doping of silicon in molecular beam epitaxy systems by solid phase epitaxy.-Appl. Phys. Lett., 1984. v.44, No.2, p.234-236.

10. Streit D.C., Allen F.G. Silicon triangular barrier diodes by MBE using solid-phase epitaxial regrowth.-IEEE Electron Device Lett., 1984, v.5, No.7, p.236-238.

11. Matsui M., Shiraki Y., Maruyama E., Ohwada J. Thin-film transistors on molecular-beam-deposited polycrystalline silicon.-J. Appl. Phys., 1984, v.55, No.6, p.1590-1595.

12. Ota Y., Clapper R.A. Vacuum evaporation system for depositiny thick polycrystalline.-J. Vac. Sci. Technol. B., 1984, v.2, No.3, p.320-326.

13. Notzel R., Eisel I. Growth and characterization of delta type Si-SiOx-heterostructures.-Superlattices and Microstructures, 1989, v.5, No.4, p.487-490.

14. Кашкаров П.К., Тимошенко В.Ю. Люминесценция пористого кремния.-Природа, 1995, №12, с.12-20.

15. Uhlir A. electrolytic shaping of germanium and silicon.-Bell Syst. Tech., 1956, v.35, No.2, p.333-347.

16. Canham L.T. Silicon quantum wire array fabrication by electrochemical and chemical dissolution of wafers.-Appl. Phys. Lett., 1990, v.57, No.10, p.1046-1048.

17. Bsiesy A., Vial J.C., Gaspard F. Photoluminescence of high porosrty and of electrochemically oxidized porous silicon layers.-Surface Science, 1991, v.254, No.1, p.195-200.

18. Canham L.T., Appl. Phys. Lett., 1990, v.57, p.1046.

19. Skuja L.N., Silin A.R., Phys. Status Solidi, 1979, v.56, p.11.

20. Зи С. Физика полупроводниковых приборов.-Москва, Мир, 1984, т.2, с.75-76.

21. Novikov S.V., Sinkkonen J., Kilpela O., Gastev S.V. Visible light emission .from MBD-grown Si/SiO2 superlattices.-Journal of Crystal Growth, 1997, v.175/176, p.514-518.

22. Lu Z.H., Lockwood D.J., Baribeau J.M. Quantum confinement and light emission in Si/SiO2 superlattices.-Nature, 1995, v.378, p.258-260.

Размещено на Allbest.ru