Патент на изобретение №2308785

(54) СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ РАДИАЦИОННОЙ СТОЙКОСТИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ

(57) Реферат:

Использование: в технологии производства полупроводниковых приборов. Технический результат изобретения – снижение токов утечек, повышение подвижности носителей в полупроводниковых приборах, обеспечивающее технологичность, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных. Сущность изобретения: полупроводниковые структуры после формирования эпитаксиальной пленки и изолирующего слоя диоксида кремния на поверхности полупроводниковой подложки подвергают их обработке -квантами в интервале доз 10⁵÷10⁶ рад в диапазоне температур 350÷450°С. 1 табл.

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления радиационно-стойких приборов.

Известен способ повышения радиационной стойкости полупроводниковых приборов [1] путем формирования в полупроводниковой n-подложке областей p⁺ проводимости, внутри которых создают области n⁺-типа. Полупроводниковые приборы, изготовленные таким способом, имеют значительные по площади области, которые ухудшают электрические характеристики и параметры полупроводниковых приборов.

Известен способ повышения радиационной стойкости полупроводниковых приборов [2] путем формирования скрытого изолирующего слоя диоксида кремния обработкой ионами кислорода O⁺ полупроводниковой подложки с эпитаксиальным слоем кремния.

Недостатками этого способа являются:

– плохая технологическая воспроизводимость;

– нарушение поверхности эпитаксиального слоя и ухудшение статических параметров приборов;

– появление избыточных токов утечки.

Целью изобретения является повышение радиационной стойкости в полупроводниковых приборах, обеспечивающее технологичность, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных.

Поставленная цель достигается тем, что в процессе производства полупроводниковых приборов, после формирования эпитаксиальной кремниевой полупроводниковой пленки и создания скрытого и изолирующего слоя диоксида кремния на подложке, они подвергаются облучению -квантами в интервале доз 10⁵-10⁶ рад и диапазоне температур 350-450°С.

При облучении -квантами снижаются токи утечки, обусловленные наличием дефектов и дефектно-примесных комплексов в эпитаксиальной пленке кремния вблизи границы раздела кремний – диоксид кремния, за счет перекомпенсации заряда на границе раздела кремний – диоксид кремния и снижение числа оборванных связей и генерационно-рекомбинационных процессов в эпитаксиальном слое кремния.

Отличительными признаками способа являются облучение -квантами и температурный режим процесса.

Технология способа заключается в следующем: после формирования эпитаксиальной кремниевой полупроводниковой пленки на подложке и создания скрытого изолирующего слоя диоксида кремния они подвергаются облучения -квантами в интервале доз 10⁵-10⁶ рад и диапазоне температур 350-450°С. Далее создают полупроводниковые приборы по стандартной технологии.

По предлагаемому способу были обработаны изготовленные по принятой технологии полупроводниковые структуры. Результаты обработки представлены в таблице 1.

Экспериментальные исследования показали, что выход годных полупроводниковых структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 17%.

Из анализа полученных данных следует, что способ позволяет, используя разработанную технологию, включающую обработку полупроводниковых структур, после формирования эпитаксиальной кремниевой полупроводниковой пленки на подложке и создания скрытого изолирующего слоя диоксида кремния -квантами в интервале доз 10⁵-10⁶ рад и диапазоне температур 350-450°С:

– снизить избыточные токи утечки;

– повысить подвижность носителей;

– обеспечить технологичность и легкую встраиваемость в стандартный технологический процесс изготовления полупроводникового прибора;

– улучшить параметры полупроводниковых приборов;

– повысить процент выхода годных.

Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям.

Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора путем обработки полупроводниковых структур после формирования эпитаксиальной кремниевой полупроводниковой пленки на подложке и создания скрытого изолирующего слоя диоксида кремния -квантами в интервале доз 10⁵-10⁶ рад и диапазоне температур 350-450°С позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надежность.

Источники информации

1. Заявка 2128474 Япония, МКИ H01L 29/784.

2. Заявка 2667442 Франция, МКИ H01L 23/552.

Формула изобретения

Способ изготовления полупроводникового прибора, включающий формирование тонкой эпитаксиальной кремниевой полупроводниковой пленки и скрытого изолирующего слоя диоксида кремния на поверхности полупроводниковой подложки, отличающийся тем, что полупроводниковые структуры после формирования эпитаксиальной пленки и изолирующего слоя диоксида кремния на поверхности полупроводниковой подложки подвергаются облучению -квантами в интервале доз 10⁵-10⁶ рад и диапазоне температур 350-450°С.

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 21.03.2008

Извещение опубликовано: 10.05.2010 БИ: 13/2010