Патент на изобретение №2356125
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРИБОРА
(57) Реферат:
Использование: в технологии производства полупроводниковых приборов. Технический результат: снижение плотности дефектов, обеспечивающее технологичность, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных. Сущность изобретения: в процессе производства полупроводниковых приборов подложки отжигают в водороде при температуре 980-1150°С в течение 60 с, затем на изолирующей подложке со скоростью 5,3-6 мкм/мин формируют пленку кремния при температуре 945±15°С пиролитическим разложением моносилана, разбавленного водородом до 4-5%. 1 табл.
Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления транзисторов со структурой кремний – на – изоляторе, с низкой плотностью дефектов. Известен способ изготовления полупроводникового прибора с низкой плотностью дефектов [1] путем формирования многослойной структуры, в которой аморфные слои чередуются с полупроводниковыми слоями и каждый из них имеет строго фиксированную толщину, с последующим нанесением эпитаксиального слоя. В полупроводниковых приборах, изготовленных таким способом, образуются переходные слои, которые ухудшают параметры полупроводниковых приборов. Известен способ изготовления полупроводникового прибора с низкой плотностью дефектов [2] путем обработки ионами бора с энергией 350 кэВ подложки с защитным слоем Si3N4, быстрым отжигом при 900°С в течение 25 с и с последующим нанесением эпитаксиального слоя. Недостатками этого способа являются: – низкая технологическая воспроизводимость; – повышенная плотность дефектов; – значительные токи утечки. Задача изобретения – снижение плотности дефектов и повышение подвижности в полупроводниковых приборах, обеспечивающее технологичность, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных. Задача решается путем формирования на изолирующих подложках тонких пленок кремния при температуре 945±15°С со скоростью 5,3÷6 мкм/мин, пиролитическим разложением моносилана, разбавленного водородом до 4-5%, после отжига сапфировых подложек в водороде при температуре 980÷1150°С в течение 60 с. Формирование пленок кремния на изолирующих подложках с большой скоростью роста обеспечивает более совершенную структуру за счет снижения продолжительности воздействия газовой среды реактора и, следовательно, не ведет к вытравливанию Al из сапфира и соответственно его встраивания в слой кремния с образованием дефектов. Технология способа состоит в следующем: в процессе производства полупроводниковых приборов подложки сапфира отжигают в водороде перед наращиванием пленок кремния при температуре 980-1150°С в течение 60 с, затем на сапфировой подложке формируют пленку кремния пиролитическим разложением моносилана, разбавленного водородом до 4-5%, со скоростью 5,3÷6 мкм/мин при температуре 945±15°С. Снижение продолжительности воздействия газовой среды реактора (H2 и SiH4) снижает вытравления Al из сапфира и, следовательно, снижается вероятность попадания Al в слой кремниевой пленки. Затем в пленке кремния создают активные области полупроводникового прибора по стандартной технологии. По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые приборы. Результаты обработки представлены в таблице.
Экспериментальные исследования показали, что выход годных полупроводниковых структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 16%. Технический результат: – снижение плотности дефектов; – повышение подвижности носителей; – обеспечение технологичности; – улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных приборов. Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям. Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора путем формирования пленок кремния на изолирующих подложках пиролитическим разложением моносилана, разбавленного водородом до 4-5%, со скоростью 5,3÷6 мкм/мин при температуре 945±15°С в течение 60 с, после отжига подложек в водороде при температуре 980-1150°С позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надежность. Источники информации 1. Заявка 126819, Япония, МКИ H01L 21/20. 2. Патент
Формула изобретения
Способ изготовления полупроводникового прибора, включающий наращивание эпитаксиального слоя кремния на подложке и формирование на ней активных областей полупроводникового прибора, отличающийся тем, что наращивание пленок кремния приводят на изолирующей подложке со скоростью 5,3-6 мкм/мин, при температуре 945±15°С пиролитическим разложением моносилана, разбавленного водородом до 4-5%, после отжига подложек в водороде при температуре 980-1150°С в течение 60 с.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5068695, США, МКИ H01L 29/161.