Патент на изобретение №2344511

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2344511 (13) C1
(51) МПК

H01L21/316 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 08.09.2010 – может прекратить свое действие

(21), (22) Заявка: 2007113131/28, 09.04.2007

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

09.04.2007

(46) Опубликовано: 20.01.2009

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
US T954009, 04.01.1977. RU 2191848 С2, 27.10.2002. RU 2128382 C1, 27.03.1999. RU 2116686 C1, 27.07.1998. US 6509283 B1, 21.01.2003. US 5132244 A, 21.07.1992. JP 5314574 A, 18.12.1978. JP 2005217339 A, 11.08.2005.

Адрес для переписки:

360004, КБР, г.Нальчик, ул. Чернышевского, 173, КБГУ, патентоведу

(72) Автор(ы):

Мустафаев Абдулла Гасанович (RU),
Мустафаев Гасан Абакарович (RU),
Мустафаев Арслан Гасанович (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова (RU)

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛЕНОК ДИОКСИДА КРЕМНИЯ

(57) Реферат:

Использование: в технологии производства полупроводниковых приборов. Сущность изобретения: в способе изготовления пленок диоксида кремния окисление проводят в парах воды при температуре 1150-1200°С с введением в окислительную среду 1-4% хлора. Техническим результатом изобретения является снижение плотности дефектов в диоксиде кремния, обеспечивающее технологичность, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных. 1 табл.

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления пленок с пониженной дефектностью.

Известен способ изготовления пленок диоксида кремния с пониженной дефектностью [1] путем нанесения пленки диоксида кремния на кремниевую подложку и циклической низкотемпературной обработки структур в жидком азоте, чередующуюся через 30-60 с, с выдержкой при комнатной температуре. В пленках диоксида кремния, изготовленных таким способом, ухудшаются параметры за счет резкой смены температур.

Известен способ изготовления пленок диоксида кремния с пониженной дефектностью [2] путем введения операции предварительного геттерирования и высокотемпературного отжига до и после окисления.

Недостатками этого способа являются:

– плохая технологическая воспроизводимость;

– повышенная плотность дефектов;

– значительные утечки.

Целью изобретения является снижение плотности дефектов в диоксиде кремния, обеспечивающее технологичность, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных.

Поставленная цель достигается тем, что в процессе формирования диоксида кремния окисления кремния проводят в парах воды при температуре 1150-1200°С с введением 1-4% хлора в окислительную среду.

При введении хлора в окислительную среду происходит нейтрализация подвижных ионов натрия и уменьшения плотности поверхностных состояний, снижается плотность дефектов, улучшаются диэлектрические свойства геттерированием примесей, связанных с дефектами в окисле.

Технология способа состоит в следующем: кремниевую полупроводниковую подложку помещают в диффузионную печь, нагретую до температуры 1150-1200°С, и проводят окисление в парах воды. В процессе термического окисления в окислительную среду вводят 1-4% хлора. В результате на полупроводниковой подложке формируется диоксид кремния с (низкой плотностью) пониженной дефектностью.

По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы структуры диоксида кремния. Результаты измерений параметров представлены в таблице 1.

Таблица 1
Параметры п/п структур, изготовленных по стандартной технологии Параметры н/п структур, изготовленных по предлагаемой технологии
ток утечки
Iут·1012 A
плотность поверхностных состояний N, ·1012 см-2 плотность дефектов, см-2 ток утечки Iут·1012 A плотность поверхностных состояний N, ·1010 см-2 Плот-ность дефектов см-2
4,7 5 46 0,3 4,2 6
5,1 8 49 0,5 6,7 7
4,5 7 47 0,4 5,4 6
3,2 2 42 0,2 1,1 5
2,1 2,5 39 0,1 1,5 4
5,7 1 52 0,3 0,7 6
6,4 6 55 0,5 4,5 7
9,7 3,5 58 0,7 2,2 8
4,4 8,5 45 0,4 6,9 6
9,0 4 61 0,5 3,1 8
7,3 5,2 57 0,3 4,4 7
5,4 1,7 51 0,4 0,9 6
5,0 3 49 0,2 1,4 6

Экспериментальные исследования показали, что выход годных структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 11%.

Из анализа полученных данных следует, что способ позволяет, используя разработанную технологию, включающую формирование слоя диоксида кремния в парах воды при температуре 1150-1200°С с введением 1-4% хлора в окислительную среду:

– снизить плотность дефектов в структурах;

– обеспечить высокую технологичность;

– улучшить параметры структур;

– снизить токи утечки;

– повысить процент выхода годных.

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

Предложенный способ изготовления диоксида кремния путем формирования слоя диоксида кремния в парах воды при температуре 1150-1200°С с введением 1-4% хлора в окислительную среду позволяет повысить процент выхода годных структур и улучшить их надежность.

Источники информации

1. Патент №2128382 РФ, МКИ H01L 21/205.

2. Патент №5132244 США, МКИ H01L 21/322.

Формула изобретения

Способ изготовления пленок диоксида кремния, включающий окисление кремния на поверхности полупроводниковой подложки, отличающийся тем, что окисление проводят в парах воды при температуре 1150-1200°С с введением в окислительную среду 1-4% хлора.

Categories: BD_2344000-2344999