11Инновационные аспекты развития науки и техники УДК 541.13:621.315.592.3
Милешко Леонид Петрович Mileshko Leonid Petrovich
Профессор Professor
Южный федеральный университет Southern Federal University
ЭКОЛОГИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ АНОДНОГО ОКИСЛЕНИЯ КРЕМНИЯ И ЕГО СОЕДИНЕНИЙ
ECOLOGIZATION OF THE PROCESSES OF ANODIC OXIDATION OF SILICON AND ITS COMPOUNDS
Аннотация: Охарактеризовано практическое применение анодных оксидных пленок кремния, карбида и нитрида кремния в микроэлектронной технологии.
Дана рекомендация: при разработке технологических процессов предпочтение должно отдаваться электролитам с меньшими значениями критерия потенциальной экологической опасности электролита (КПЭОЭ), имеющими более высокую степень обеспечения экологической безопасности. Ориентировочная зависимость степени обеспечения экологической безопасности от величины КПЭОЭ.10-5 : очень высокая < 0,010; высокая 0,011 - 0,020; средняя 0,201 - 0,40; низкая 0,401 - 1,000; очень низкая более 1,001.
Это позволит усовершенствовать технологические процессы создания элементов интегральных микросхем с применением процессов электролитического анодирования.
Abstract: The practical application of anodic oxide films of silicon, silicon carbide and nitride in microelectronic technology is described.
The recommendation is given: when developing technological processes, preference should be given to electrolytes with lower values of the criterion of potential environmental hazard of the electrolyte (CPEHE) and a higher degree of environmental safety.
Approximate dependence of the degree of ensuring environmental safety on the value of CPEHE.10-5 : very high < 0.010; high 0.011-0.020; medium 0.201-0.40; low 0.401-1,000; very low more than 1.001.
This will allow to improve technological processes of creation of elements of integrated circuits with the application of the electrolytic process of anodizing.
Ключевые слова: анодное окисление, электролитическое анодирование, анодные оксидные пленки, кремний, карбид кремния, нитрид кремния, моноксид кремния
Международная научно-практическая конференция Keywords, anodic oxidation, electrolytic anodizing, anodic oxide films, silicon, silicon carbide, silicon nitride, silicon monoxide
В настоящее время накоплен достаточно большой объем информации по кинетике роста, составу, строению, свойствам и технологическим возможностям использования анодного SiO2 [1].
Анодные оксидные пленки (АОП) этих материалов являются перспективными наноматериалами и могут применяться в технологии создания элементов кремниевых интегральных микросхем в качестве диффузанта [1-7] и диэлектрика [1].
Однако до сих недостаточно проработана методика выбора составов электролитов для анодирования полупроводников.
Это обстоятельство сдерживает дальнейшее совершенствование технологических процессов формирования АОП, что подтверждает актуальность предпринятого исследования.
Целью настоящей работы является уточнение методики экологизации технологических процессов формирования анодных оксидных пленок кремния, карбида и нитрида кремния.
Основная часть
Выбор состава электролита следует осуществлять с учетом значения критерия потенциальной экологической опасности электролита (КПЭОЭ), определяемого по выражению:
КПЭОЭ = + +...+ "
ПДК1 ПДК2 пдкп
где С1, С2, Сп - концентрация компонента в электролите, г/л; ПДК1, ПДК2, ПДКп - предельно допустимая концентрация компонента в воде рыбохозяйственных водоемов, мг/л [8-10].
Предпочтение должно отдаваться электролитам с меньшими значениями КПЭОЭ, имеющими более высокую степень обеспечения экологической безопасности.
Инновационные аспекты развития науки и техники
Ориентировочная зависимость степени обеспечения экологической безопасности от величины КПЭ0Э.10-5 : очень высокая < 0,010; высокая 0,011 - 0,020; средняя 0,201 - 0,40; низкая 0,401 - 1,000; очень низкая более 1,001[8].
Выводы
Охарактеризовано практическое применение анодных оксидных пленок кремния, карбида и нитрида кремния в микроэлектронной технологии.
Дана рекомендация: при разработке технологических процессов предпочтение должно отдаваться электролитам с меньшими значениями критерия потенциальной экологической опасности электролита, имеющими более высокую степень обеспечения экологической безопасности.
Это позволит усовершенствовать технологические процессы создания элементов интегральных микросхем с применением процессов электролитического анодирования.
Библиографический список:
1. Милешко Л. П. Электроника анодных оксидных пленок кремния и его соединений, формируемых в легирующих электролитах : монография, 2 изд., перераб. и доп. / Л. П. Милешко ; Южный федеральный университет. - Ростов-на-Дону ; Таганрог : Издательство Южного федерального университета, 2019. -188 с.
2. Милешко Л.П., Авдеев С.П. Диффузия фосфора и бора в кремний из анодных оксидных пленок. ФХОМ, 2003, №6, с. 67-72.
3. Милешко Л.П., Авдеев С.П. Совместная диффузия мышьяка с фосфором или бором из анодных окидых пленок в кремний. ФХОМ, 2004, №2, с. 84-86.
4. Милешко Л.П., Авдеев С.П. Влияние процесса анодного окисления кремния на параметры диффузии примесей бора и фосфора из легированных оксидных пленок. Известия вузов. Электроника, 2004, №5, сС. 25-32.
5. Mileshko L.P. Doped Anodic Oxide Films Obtained on Silicon and Silicon Compounds: Preparation, Properties, and Application // Inorganic Materials, 2009, Vol. 45, No.13, PP. 1494-1510.
Международная научно-практическая конференция
6. Баранов И.Л., Табулина Л.В., Становая Л.С., Русальская Т.Г. Особенности синтеза анодных пленок оксида кремния в водно-органических растворах, содержащих ортофосфорную кислоту. Электрохимия, 2006, Т. 42, №4, с. 370-376.
7. Баранов И.Л., Табулина Л.В., Становая Л.С., Русальская Т.Г., Шостак Ю.А. Синтез и особенности использования анодных боросиликатных диффузантов. Микроэлектроника, 2008, Т. 37, №5, с. 344-351.
8. Милешко Л. П. Камышева А.С., Золотухина Н. А. Оценка степени обеспечения экологической безопасности технологических процессов анодного окисления алюминия и его сплавов. Экология и промышленность России, 2018, Т. 22, № 4, с. 58-59.
9. Хлебинская А.С., Милешко Л.П., Королева А.И. Анализ экологичности электролитов для анодного окисления металлов и полупроводников. Технологии техносферной безопасности, 2015, № 4 (62), с. 336-338.
10. Милешко Л.П., Нестюрина Е.Е., Хлебинская А.С. Анализ экологичности электролитов для анодного окисления алюминия. Технологии техносферной безопасности, 2014, № 2 (54), с. 32.
