його властивості (за наявності значних напружень виникають пересичені тверді розчини, і система знаходиться не в рівноважному стані, а діаграма дає інформацію тільки про рівноважних станах). Іноді, такий ефект є бажаним, наприклад при зміцненні стали загартуванням з отриманням мартенситу. Але в мікроелектроніці його результат буде руйнівним. Тому легування, тобто внесення добавок у кремній до дифузії, проводиться при підвищених температурах з таким розрахунком, щоб попередити пошкодження поверхні через надлишкового сплавки. Якщо ж кількість легуючої домішки в підкладці виявиться вище межі твердої розчинності при будь-якій температурі, то з'являється друга фаза і пов'язана з ній деформація. В
2. Системи речовин, що мають важливе значення в мікроелектроніці
Існує ряд матеріалів, які повністю розчинні один в одному. Прикладом може служити система з двох таких важливих для мікроелектроніки речовин, як кремній і германій. Система кремній - германій показана на рис. 6. br/>В
Рис. 6. Система кремній - германій
Діаграма не має евтектичній точки. Подібна діаграма називається ізоморфної. Для того щоб два елементи були ізоморфними, вони повинні підкорятися правилам Х'юма - Ротері, тобто мати відмінність у значеннях атомних радіусів не більше ніж на 15%, однакову ймовірність, однакову кристалічну решітку і, крім того, приблизно однакову електронегативність (електронегативність атома - Це властиве йому сімейство залучати або захоплювати зайві електрони, при ковалентних зв'язках). Системи Cu - Ni, Au - Pt і Ag - Pd, також є ізоморфними. p> Система Pb - Sn служить добрим прикладом простий бінарної системи зі значною, хоча і обмеженою твердої розчинність. Фазова діаграма станів цієї системи наведена на рис. 7. Точка перетину солидуса і сольвуса називається граничної розчинністю, значення граничної розчинності як олова у свинці, так і свинцю в олові буде великим. Дана система важлива для мікроелектроніки завдяки широкому застосуванню олов'яних-свинцевих припоїв. Їх двофазної діаграми цієї системи видно, як зміна складу сплаву змінює його температуру плавлення. Коли при виготовленні мікросхеми потрібно провести кілька послідовних пайок, то для кожної наступної пайки застосовується припой з більш низькою температурою плавлення. Це робиться для того, щоб не потекли пайки, зроблені раніше.
В
Рис. 7. Фазова діаграма станів системи свинець - олово
Для виробництва мікросхем також важливі властивості системи Au - Si, оскільки евтектична температура цієї системи вкрай мала в порівнянні з температурами плавлення чистого золота або чистого кремнію (рис 9). Розчинності золота в кремнії і кремнію в золоті занадто малі, щоб їх відобразити на звичайній фазової діаграмі станів. Через низьку евтектичній температури виявляється вигідно встановлювати кристали мікросхем на золоті підкладки, тримачі або плати з золотими контактними майданчиками, користуючись евтектичній реак...
