СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ СТРУКТУРЫ

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

Известен способ изготовления транзисторных диффузионных структур с пониженной плотностью дефектов и уменьшенными токами утечки, путем разделения формируемой диффузионной области на несколько подобластей, которые изготавливаются отдельно друг от друга, а затем электрически соединяются одна с другой [Патент США №5285101, МКИ H01L 29/72]. В таких структурах из-за не технологичности процесса формирования областей ухудшаются параметры структур и повышается дефектность.

Известен способ изготовления структур путем создания аморфной Si-пленки в контакте с плоским графитовым основанием, содержащий на своей поверхности точечные выступы, которые располагаются на фиксированном расстоянии друг от друга [Заявка №2165620 Япония, МКИ H01L 21/20]. После этого структуры подвергают отжигу при температуре 500-700°C, для роста твердой фазы. Кристаллические зерна растут в двух противоположных направлениях, соприкасаются друг с другом, в результате чего образуются проводящие границы между зернами. Затем структура окисляется. Размер зерен поликристаллического кремния определяется величиной расстояния между выступами на поверхности графитового основания, которые выполняют функции затравки для твердофазного роста.

Недостатками этого способа являются:

- повышенная плотность дефектов;

- низкая технологическая воспроизводимость;

- значительные утечки.

Задача, решаемая изобретением: снижение дефектности, обеспечение технологичности, улучшение параметров структур, повышение качества и увеличения процента выхода годных.

Задача решается тем, что на тыльной стороне кремниевой подложки формируют легированную сурьмой скрытого слоя имплантацией ионов Sb⁺ энергией 30 кэВ, дозой 3,5*10¹⁵ см^-2 при температуре 300°C, с последующей термообработкой при температуре 800°C в течение 4-6 часов.

Технология способа состоит в следующем: на пластинах кремния КДБ -10 с ориентацией (111), на тыльной стороне подложки проводят обработку ионами Sb⁺ энергией 30 кэВ, дозой 3,5*10¹⁵ см^-2. В последующем проводят термообработку при температуре 800°C в течение 4-6 часов. Затем наращивают пленку кремния на кремниевой подложке и формируют полупроводниковые приборы по стандартной технологии. Обработка тыльной стороны подложки ионами сурьмы обеспечивает геттерирование дефектов.

По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые структуры. Результаты исследований представлены в таблице.

Экспериментальные исследования показали, что выход годных полупроводниковых приборов, на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 21,4%.

Технический результат: снижение дефектности в полупроводниковых структурах, обеспечение технологичности, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных.

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

Предложенный способ изготовления полупроводниковой структуры путем обработки тыльной стороны кремниевой подложки ионами Sb⁺ энергией 30 кэВ, дозой 3,5*10¹⁵ см^-2 при температуре 300°C с последующей термообработкой при температуре 800°C в течение 4-6 часов позволяет повысить процент выхода годных приборов, улучшить их качество и надежность.