Антифрикционными свойствами

На 3.15 приведена последовательность формирования ИМС методом VIP. Данный метод отличается от предыдущих способами травления и заполнения канавок. Травление канавок осуществляют путем анизотропного травления кремния определенной кристаллографической ориентации (в данном случае используется ориентация 110). Как видно из 3.15, форма канавок под изолирующие области обеспечивает более высокую плотность компоновки. Однако способ заполнения канавок путем нанесения поликристаллического кремния с последующим его сошлифовыванием не обеспечивает хорошей технологичности в целом. Повысить плотность компоновки в элементах ИМС с комбинированной изоляцией можно, используя метод щелевой изоляции, согласно которому производят травление узкой щели в структуре со сплошным скрытым п+-слоем и последующее ее заполнение за счет оксидирования боковых стенок.

г) изоляция путем создания мезаструктур с помощью вертикального анизотропного травления.

Процессы анизотропного травления широко используют в технологии ИМС для закрытого профилирования поверхности, проведения процессов локальной эпитаксии кремния, полупроводниковых соединений АШВУ и др.

При газовой обработке можно получить и эффект анизотропного травления. Например, при травлении кремния в смеси HI + 5 % НС1 при 1473 К скорости травления плоскостей типа {111}, {110} и {100} составляют соответственно 1,48; 3,0 и 3,4 мкм/мин. Наибольшая селективность процесса наблюдается при обработке в хлоре при температуре ~ 1000 К. Хлор позволяет выявлять дислокации, дефекты упаковки и другие нарушения структуры.

Для уменьшения ширины изолирующих областей используют жидкостное анизотропное травление кремния (см. § 2.6). В результате получают узкие V-образные канавки ( 3.6, б), глубина которых должна быть больше толщины эпитаксиального слоя. Затем поверхности канавок окисляют, наносят слой нитрида кремния и оставшуюся часть углублений заполняют поликристаллическим кремнием. При той же ширине окна в исходной маске из нитрида кремния (1 мкм) ширина изолирующих областей снижается до 5 мкм. Дальнейшее уменьшение ширины изолирующих областей достигается при создании с помощью сухого анизотропного травления U-образных канавок, глубина которых также немного превышает толщину эпитаксиального слоя ( 3.6, в). В этом случае ширина изолирующей области снижается до 3 мкм. Кроме того, увеличиваются напряжения пробоя изолирующего перехода (от 25 до 50 В) и прокола противоканальной области р+ типа (от 7 до 50 В), поскольку последняя в этой конструкции не примыкает к скрытому п+-слою.

Методом анизотропного травления в эпитаксиальном слое создают канавку с вертикальными боковыми стенками, на которые наносят диэлектрик (SiO2), а поверх него металлический или поликремниевый электрод затвора 3. У поверхности эпитаксиального слоя содержится вторая область 3 я+-типа, играющая роль истока. Канал образуется вдоль боковых стенок канавки. Между истоком и стоком находятся слои 4 р-типа и 5 р --типа.

На 9.10 приведена структура, в которой транзистор имеет вертикальный канал, а конденсатор расположен в глубине под транзистором. Она сформирована на подложке /)+-типа, выполняющей функцию первой «заземленной» обкладки конденсатора. В подложке методом сухого анизотропного травления получена канавка глубиной 5...8 мкм с вертикальными боковыми стенками, покрытыми тонким слоем диоксида кремния /, заполненная поликристаллическим кремнием 2 п+-типа, служащим второй обкладкой конденсатора. На подложку нанесен эпитаксиальный слой 3 /Г~-типа толщиной З...5мкм, на границе которого расположен скрытый слой 4 п+-типа.

Третий способ известен под названием V-ATE-технологии (названная так за V-образные изолирующие области, формируемые путем вертикального анизотропного травления). Эта технология основана на

Кристаллического Кремния, а также воздуха, реализуетсй с помощью следующей группы технологических методов: «эпик»-процесс и его модификации; изоляция диэлектриком и поликристаллическим кремнием (VIP-процесс); метод воздушной изоляции («декаль»-метод); метод вертикального анизотропного травления (V—АТЕ-техноло-гия); изготовление элементов интегральных схем на диэлектрических подложках (сапфире или шпинели); изо-планарная технология; метод локальной эпитаксии.

Реакции травления поликристаллического Si п^-типа, высо-коомного поликристаллического Si и монокристаллического Si протекают по-разному при использовании различных реакционных газов. Вызывает интерес, что в поликристаллическом Si п+-типа в реакции принимают участие электроны. В случае анизотропного травления монокристаллического Si используется смесь газов GF3X(X:F, CI, Br, CF3, H)+C12. При возбуждении электрического разряда в среде CF4-T-CI2 образуются CF3+, CF3°, F+, F°, C1+, С1°, которые сложным образом взаимодействуют с Si с образованием газообразных продуктов SiF4 и SiCU и таким образом производится травление Si.

Считается, что электроны, образованные при генерации электронно-дырочных пар, играют такую же роль, что и электроны в поликристаллическом Si п+-типа, а именно форсируют образование SiCU. Однако полной ясности по этому вопросу пока нет. Для осуществления анизотропного травления, как и при

ми областями. На 5.8 показана конструкция с изоляцией V-образными канавками, образуемыми в процессе анизотропного травления. Это накладывает определенные ограничения на ориентацию подложки, связанную с наклоном стенок канавки. Использование V-образных канавок повышает плотность интеграции и электрическую прочность схемы. При использовании

Широкое применение для изготовления скользящих контактов нашли также проводниковые бронзы и латуни, отличающиеся высокой механической прочностью, стойкостью к истирающим нагрузкам, упругостью, антифрикционными свойствами и стойкостью

Пластмассы обладают также значительной механической прочностью, стойкостью против коррозии, водо-, светостойкостью, фрикционными и антифрикционными свойствами.

Пористые хромовые покрытия отличаются большей пластичностью, чем обычные износостойкие н блестящие хромовые покрытия, тегче прирабатываются и воспринимают местные перегрузки при эксплуатации, характеризуются высокой износостойкостью и антифрикционными свойствами Их применяют для хромирования цилиндров, гнльз, блоков, подшипников, поршневых колец, детален, работающих со смазкой[23, 40, 42] Пористые хромовые покрытая получают дополнительной анодной обработкой хромированных детатей

В жестких условиях эксплуатации железо и налолегированиые стали могут сопрягаться только с малолсгированными сталями, цинком н кадмием. Железо н малолегированные стали обладают низкими антифрикционными свойствами (коэффициент сухого трения стали по стали 0,20—0,46)

Красивый вид, сопротивление потускнению и коррозионному воз чей СТБИЮ различных агрессивных соединении, низкое значение и постоянство переходного электросопротивления, коррозионная стойкость при высоких температурах, хориная паяемость после длительного хранения определяют область применения золотых покрытий Золото обладает хорошими антифрикционными свойствами и износостойкостью, по при использовании в обычных узлах трения преимуществ перед серебром не имеет и ввиду бочьшеи стоимости, как правило, не используется Исключением служит применение золотых покрытий для контактов электронных приборов, когда антифрикционные свойства н износостойкость должны сочетаться с коррозионной стойкостью покрытия.

Индий отличается высокими антифрикционными свойствами, коэф фицнент сухого трения нндкя по стали 0,05—0,07 [36, 37, 47].

Покрытии сплавом, содержащим 10—20 % олова, хорошо защищают стальные дета in от коррозии в пресной воде при 90—100 =С, обладают хорошими антифрикционными свойствами, паясмостью, высокими декоративными свойствами

Сплавы меди со свинцом характеризуются хорошими антифрикционными свойствами. Для других целей они практически не применяются Твердость таких покрытий колеблется от 1,4 до 2,0 ГПа. Для электро осаждения сплавов меди н свинца используют, главным образом, циа нидные и нитратные электролиты. Лучшие по качеству покрытии осаж дают из циянидно-тартратных электролитов, содержащих, г/л- цнаннд меди 150, ацетат свинца 75, цианид натрия 150, едкий натр 40, сегне-тову соть 200 при 40 "С, /к=3 А/дм2. Б осажденном сплаве содержится 28—30 % свинца.

Эти сплавы обладают хорошими антифрикционными свойствами и могут Сыть использованы в качестве декоративных

Высокой коррозионной стойкостью в смазочных маслах и продуктах нх окисления, а также высокими антифрикционными свойствами, обладают сплавы цинка и кадмия с индием

сплава серебра с 30 % свинца) ; электролит 2 (для нанесения блестящих мелкозернистых покрытий с хорошими антифрикционными свойствами) состава, г/л серебро 20— -30, свинец 0,3 — 0,5, калия гексациано-(П)феррат 40 — 60, роданид калия €0 — 100, карбонат калия 30 — 60, по-лиэтилекполиамин 1,4 — 7,0 ((=15— Ч-25СС, /„= 0,4-^3 А/дмг); электролит 3 (саморегулирующийся, для нанесения покрытий, содержащих 0,5 — 3 % свинца) состава, г/л: ацетат свинца основной 2 — 5, хлорид серебра 20 — 25, калия гек^а-циано-(Н)феррат 120 — 150, карбонат калия 20—60 (f=15-^25°C, JK = =0,3^-0,5 А/дм8, аноды серебряные). Избыток соли свинца находится в осадке и, по мере разряда ионов свинца, цереходнт в раствор Элек- ! 0 Ц' сч Йа °ё я)