Химические методы получения тонких пленок. Способы получения покрытий на основе нитрида алюминия. Преимущества газофазной металлургии. Сущность электрохимического осаждения, процесса газового анодирования. Физикохимия получения пленочных покрытий.
Развитие микроэлектроники внесло коренные изменения в принципы конструирования РЭА и привело к использованию комплексной интеграции, которая состоит из: структурной или схемной интеграции (т. е. интеграции схемных функций в пределах единой структурной единицы); при степени интеграции порядка сотен и тысяч компонентов существующие приемы подразделения систем на компоненты, приборы, субсистемы и блоки, а также формы координации разработок компонентов, приборов и субсистем становятся уже малоэффективными; при этом центр тяжести перемещается в область схемотехники, что требует коренной перестройки способов реализации электронных систем с построением аппаратуры на супермодульном уровне. Тонкопленочное направление интегральной электроники основано на последовательном наращивании пленок различных материалов на общем основании (подложке) с одновременным формированием из этих пленок микро деталей (резисторов, конденсаторов, контактных площадок и др.) и внутрисхемных соединений. Даже монолитные кремниевые схемы, изготавливаемые в основном по полупроводниковой технологии, одновременно применяют такие методы, как вакуумное осаждение пленок алюминия и других металлов для получения внутрисхемных соединений, т. е. методы, на которых основана тонкопленочная технология. Например, осаждение никеля данным способом может происходить путем восстановления хлористого никеля гипофосфитом натрия, причем металл может осаждаться только на подложках из алюминия, кобальта, железа и никеля, которые в данном случае играют роль катализаторов. К подложкам для получения пленок предъявляются требования, которые можно классифицировать как требования по механическим свойствам (чистота обработки, шероховатость; различные виды механической прочности; твердость; коэффициент термического расширения и др.), по химическим свойствам (устойчивость подложек к процессам их чистки перед нанесением пленок; индифферентность по отношению к материалу пленки в ходе ее нанесения и эксплуатации или наоборот способность к необходимому для получения заданных свойств композиции химическому взаимодействию с пленкой, т.е. образованию твердых растворов, поверхностных фаз и пр.), по физическим свойствам (температура плавления, рекристаллизации, которые не должны как правило происходить в ходе термообработки пленок), кристаллографическим характеристикам (для получения качественных ориентированных покрытий чаще всего необходимо достаточно близкое совпадение параметров кристаллической решетки подложки и пленки).После рассмотрения различных химических методов получения тонких пленок можно сказать, что выбор способа получения пленки зависит от типа требуемой пленки, от ограничений в выборе подложек и часто, особенно в случае многократного осаждения, от общей совместимости различных процессов, протекающих при применении этого метода. В таблице 3 подведен итог по вопросу применимости обсуждаемых методов в микроэлектронике. Методам вакуумного испарения и ионного распыления традиционно отдается предпочтение в силу их универсальности. Однако нельзя не учитывать потенциальной пользы химических методов, поскольку использование их может оказаться более дешевым средством к достижению поставленных задач.
План
Содержание
ВВЕДЕНИЕ
ХИМИЧЕСКОЕ ОСАЖДЕНИЕ (ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ).
МЕТОД ГАЗОФАЗНОГО ОСАЖДЕНИЯ
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ОСАЖДЕНИЕ
АНОДИРОВАНИЕ
ГАЗОВОЕ АНОДИРОВАНИЕ
НАПЫЛЕНИЕ НЕЙТРАЛЬНЫМИ ЧАСТИЦАМИ
НАПЫЛЕНИЕ ЗАРЯЖЕННЫМИ ЧАСТИЦАМИ
ФИЗИКОХИМИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛЕНОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ
СОЗДАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ИНТЕГРАЛЬНОЙ ОПТИКИ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Вывод
После рассмотрения различных химических методов получения тонких пленок можно сказать, что выбор способа получения пленки зависит от типа требуемой пленки, от ограничений в выборе подложек и часто, особенно в случае многократного осаждения, от общей совместимости различных процессов, протекающих при применении этого метода. В таблице 3 подведен итог по вопросу применимости обсуждаемых методов в микроэлектронике. Методам вакуумного испарения и ионного распыления традиционно отдается предпочтение в силу их универсальности. Однако нельзя не учитывать потенциальной пользы химических методов, поскольку использование их может оказаться более дешевым средством к достижению поставленных задач.
Таблица 3.
Использование различных методов получения тонких пленок в микроэлектронике.
Методы
Функциональное назначение пленок Электрохимического осаждения Химического восстановления Осаждения из паровой фазы анодирования Термического выращивания Вакуумного испарения Ионного распыления
Проводники, резисторы
Диэлектрические пленки, конденсаторы
Активные приборы
Магнитные материалы
Сверхпроводники
Принципиальная возможность использования метода
Широкое практическое применение
Список литературы
1. Технология тонких пленок: Справочник /Под ред. Л. Майссела, Р. Глэнга. В 2-х т. Т.2. - М.: Советское радио, 1977.- 768 с.
2. Слепцов В.В. Перспективные технологии XXI века / Справочник. Инженерный журнал. - 1999. - No10.
3. .
4. Готра З.Ю. Технология микроэлектронных устройств: Справочник. - М., 1991.
6. А.А. Бухараев, Н.И. Нургазизов Лаборатория Физики и Химии Поверхности Казанского Физико-Технического Института, Российская Академия Наук, e-mail: bukh@dionis.kfti.knc.ru
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
