Тонкослойные материалы в современных ИМС. Важная особенность тонкослойных материалов для технологии ИМС. Физико-химические основы ХОГФ, страница 5

Для осаждения слоев, используются неорганические и органические вещества, которые находятся в газообразном или жидком состоянии при нормальных условиях. Жидкие вещества из фасовочной тары переливают в специальные герметичные испарители и перед подачей в реактор переводят в парообразное состояние либо продувая через испарители инертный газ, либо откачивая их вакуумным насосом. Свойства основных реагентов, используемых для осаждения кремнийсодержащих слоев при ХОГФ, сведены в табл. 2.3.

Основные кремнийсодержащие соединения: моносилан SiH₄ и его хлорпроизводные SiH₂Cl₂, SiCl₄, кремнийорганические соединения (C₂H₅O)₄Si и (C₂H₅O)₃SiF). Основные легирующие добавки: фосфин PH₃, диборан (B₂H₆), хлориды фосфора POCl₃ и PCl₃, органические эфиры фосфористой, фосфорной и борной кислот: (CH₃O)₃P, (CH₃O)₃PO, (CH₃O)₃B, (C₂H₅O)₃B и др. Квалификация используемых исходных материалов соответствует “ос.ч”. В качестве окислителей используются кислород и закись азота; для реакций аммонолиза используется аммиак. В качестве газоносителей используются аргон, азот и гелий. При необходимости, исходные газообразные вещества могут поставляться разбавленными инертными газами. Например, моносилан может быть разбавлен аргоном до концентрации 5, 10, 50 об.%. В современном зарубежном производстве, как правило, используются 100% исходные вещества.

Чрезвычайно важным моментом при использовании реагентов для ХОГФ является понимание их очень высокой опасности. Класс опасности веществ регламентируется величиной т.н. предельно-допустимой концентрации (ПДК) вещества в воздухе производственного помещения. Самыми опасными веществами являются фосфин и диборан, имеющие минимальные величины ПДК – менее 0.01 мг/м³. Работа с ними требует соблюдение необходимых стандартов безопасности, правильных и отработанных приемов эксплуатации баллонов с газами, ампул с жидкими веществами, правил эксплуатации и профилактического обслуживания и ремонта оборудования и т.д. Как правило, места хранения исходных веществ находятся вне непосредственной рабочей зоны, т.е. во вспомогательном помещении. Например, на рис.2.6 показаны образцы современного оборудования для хранения и редуцирования давления газовых смесей, хранящихся в баллонах. Вещества подаются к установкам по магистралям из нержавеющей стали или специальных коррозионностойких материалов (например, фторопластовых труб). Рабочие места должны быть оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией и постоянно работающими газоанализаторами токсичных веществ в воздухе производственного помещения.

Таблица 2.3.