- •Оглавление
- •2.6.1. Механизмы наращивания эпитаксиальных пленок…………… .67
- •2.6.3. Молекулярно-лучевая эпитаксия………………………………….73
- •2.6.4. Гетероэпитаксия. Технология "Кремний на изоляторе"…………78
- •3.5. Тонкопленочные резисторы…………………………………………115
- •3.6.Тонкопленочные конденсаторы…………………………………… 117
- •4.3. Масштабирование моп-транзисторов…………………………… .140
- •Список сокращений
- •Введение
- •1. Основные тенденции развития микро- и нанотехнологий в полупроводниковой электронике
- •1.1.Эволюция полупроводниковой электроники.
- •1.2. Физические и схемотехнические ограничения на уменьшение размеров активных элементов и рост степени интеграции .
- •1.3.Одноэлектронныt устройства
- •2. Физические основы основных процессов планарной микротехнологии
- •2.1. Подготовка пластин и геттерирование примесей.
- •2.3. Термическое окисление кремния
- •2.3.1. Кинетика окисления
- •2.3.2. Окисление в сухом и влажном кислороде. Зависимость скорости окисления от технологических параметров.
- •Значения констант линейного и параболического роста для сухого о2
- •Значения констант линейного и параболического роста для окисления во влажном кислороде (85·103 Па)
- •2.4. Диффузия
- •2.4.1. Механизмы диффузии
- •2.4.2. Феноменологическая теория диффузии.
- •Диффузия из бесконечного источника
- •Значения функции erfc z
- •Предельная растворимость примесей в Si
- •Диффузия из ограниченного источника
- •Двухстадийная диффузия.
- •Температурная зависимость коэффициента диффузии.
- •Коэффициенты диффузии и энергии активации для некоторых примесей в кремнии.
- •2.5. Ионное легирование.
- •2.5.1. Распределение внедренных ионов
- •Средний проективный пробег и дисперсия проективного пробега легирующих элементов в кремнии, нм
- •2.5.2. Маскирование при ионном легировании
- •2.6. Эпитаксия
- •2.6.1. Механизмы наращивания эпитаксиальных пленок
- •Характеристики эпитаксиального роста кремния в атмосфере водорода для различных источников кремния.
- •2.6.2. Легирование и автолегирование при эпитаксии
- •2.6.3. Молекулярно-лучевая эпитаксия
- •2.6.4. Гетероэпитаксия. Технология "Кремний на изоляторе"
- •2.7. Фотолитография
- •2.7.1. Методы фотолитографии
- •2.7.2. Литография в вуф-диапазоне
- •2.8. Сухое травление
- •2.8.1. Методы сухого травления.
- •2.8.2. Влияние технологических параметров на процессы сухого травления
- •2.8.3. Механизмы анизотропии реактивного ионоого травления
- •Технология пассивных элементов ис
- •Системы металлизации ис
- •3.2. Интегральные резисторы и конденсаторы
- •3.3. Поверхностное сопротивление
- •3.4. Расчет параметров интегрального резистора
- •3.5. Тонкопленочные резисторы
- •3.6.Тонкопленочные конденсаторы
- •4. Реализация сбис на основе мдп-структур
- •4.1. Структура мдп транзистора
- •Символьные обозначения и передаточные характеристики
- •4.2. Технология производства интегральных схем на моп-транзисторах
- •4.3. Масштабирование моп-транзисторов.
- •Ограничения дальнейшей миниатюризации ldd-моп
- •4.4.2. Эффект короткого канала
- •"Кремний на изоляторе"
- •5. Углеродные наноструктуры в электронике
- •5.1. Основные представления о нанотрубках
- •5.2. Электронная структура, энергетический спектр и проводимость нанотрубок
- •5.3. Методы получения и разделения нанотрубок
- •5.4. Применение углеродных наноструктур в молекулярной электронике
- •5.5. Наноэлектромеханические устройства на основе унт
- •5.6. Графеновая электроника
- •Библиографический список
Список сокращений
AFM — атомный силовой микроскоп
DRAM — динамические запоминающие устройства
ITO — оксид индия – олова
LDD – структура МОП транзистора со слабо-легированным стоком
NRAM — энергонезависимое оперативное запоминающее
устройство
PECVD — радиочастотное плазмохимическое осаждение из
газовой фазы
Rc – контактное сопротивление
SED — одноэлектронные приборы
SET — одноэлектронный транзистор
STM — сканирующий туннельный микроскоп
CVD – химическое газофазное осаждение
LOCOS – локальное окисление кремния
ВУФ – вакуумный ультрафиолетовый диапазон длин волн
ИС – интегральная схема
КНИ – технология кремний-на-изоляторе
КНС –технология кремний-на-сапфире.
КМДП– комплиментарные МДП структуры
КМОП– комплиментарные МОП структуры
МЛЭ молекулярно-лучевая эпитаксия
МДП—структура металл – диэлектрик - полупроводник
МОП— структура металл-окисел-полупроводник
СБИС— cверхбольшая интегральная схем
ТКС — температурный коэффициент сопротивления
УБИС— ультрабольшая интегральная схема
УНТ— углеродная нанотрубка
УФ— ультрафиолетовый
ФСС – фосфорно-силикатное стекло
Введение
Микро- и нанотехнологии является, развитие которых определяют прогресс науки и техники и, в частности, микро- и наноэлектроники, базируются на основе последних достижений физики твердого тела, квантовой электроники, физической химии и технологии полупроводниковых материалов. Для их развития необходимо установление фундаментальных закономерностей, определяющих физико-химические особенности формирования микро- и наноразмерных структур, их электронные и оптические свойства. Нанотехнология обычно рассматривается как продолжение развития основных тенденций микротехнологий, а именно как совокупность методов и приемов, обеспечивающих возможность контролируемым образом создавать и модифицировать объекты, включающие компоненты с размерами менее 100 нм, имеющие принципиально новые качества и позволяющие осуществлять их интеграцию в полноценно функционирующие системы большего масштаба.
Разработанные в последние годы наноэлектронные элементы по своей миниатюрности, быстродействию и потребляемой мощности составляют серьезную конкуренцию традиционным полупроводниковым транзисторам и интегральным микросхемам на их основе как главным элементам информационных систем. Уже сегодня техника вплотную приблизилась к теоретической возможности запоминать и передавать 1 бит информации с помощью одного электрона, локализация которого в пространстве может быть задана одним атомом. Ожидает практического разрешения и идея аналогичных однофотонных элементов. Широкое применение одноэлектронных и однофотонных элементов для создания информационных систем сдерживается недостаточной их изученностью, а главное, необходимостью обладать нанотехнологией, позволяющей конструировать требуемые структуры. Однако современные темпы развития электроники позволяют уверенно прогнозировать промышленное освоение нанотехнологии, а вместе с ней и наноэлектроники уже в начале XXI века. Для более глубокого изучения интересующемуся читателю можно рекомендовать перечисленные в списке литературы монографии, обзоры и пособия, вышедшие в последние годы и переведенные на русский язык.
