Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТРУКТУР

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

Известен способ изготовления полупроводниковых структур [Патент №4988640 США, МКИ Н01L 21/20] осаждением металлов на поверхность полупроводниковых подложек с использованием сложного металлоорганического соединения на основе As, Р или Sb, отличающихся летучестью, малой токсичностью и стабильностью продуктов разложения, для легирования металлами слои SiO₂, боросиликатного стекла, эпитаксиального и поликристаллического кремния, в процессах эпитаксии полупроводниковых материалов или GaAs, InSb, AlGaAs, InP. Из-за различия кристаллографических решеток применяемых материалов при изготовлении приборов повышается дефектность структуры и ухудшаются электрические параметры изделий

Известен способ изготовления полупроводниковых структур [Патент №4980300 США, МКИ H01L 21/463] для геттерирования. Подложки загружают в ванну с особо чистой водой, там их вращают в горизонтальной либо вертикальной плоскости и одновременно подвергают воздействию ультразвуковых УЗ колебаний. На поверхности подложки создают механические нарушения, которые и обеспечивают геттерирование с перераспределением дефектов и нежелательных примесей.

Недостатками этого способа являются:

- высокая дефектность;

- высокие значения токов утечки;

- низкая технологичность.

Задача, решаемая изобретением: снижение дефектности, обеспечение технологичности, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных.

Задача решается проведением на обратной стороне пластины кремния диффузии фосфора, с применением источника РОСl₃ при 1100°С в течение часа и нанесением слоя нитрида кремния толщиной 200 нм, со скоростью 10 нм/мин на обратную сторону пластины при температуре 300°С и последующей термообработки при температуре 1000-1200°С в течение часа в атмосфере азота с добавкой 1% кислорода.

Технология способа состоит в следующем: на пластину кремния р - типа проводимости с ориентацией (100) проводили диффузию фосфора при температуре 1100°С в течение часа с обратной стороны пластины, применением источника РОСl₃, затем наносили, так же, с обратной стороны пленку нитрида кремния толщиной 200 нм со скоростью 10 нм/мин ВЧ - катодным распылением при температуре 300°С с последующей термообработкой при температуре 1000-1200°С в течение часа в атмосфере азота с добавкой 1% кислорода. Нанесение пленки нитрида кремния с последующей термообработкой эффективно подавляет образование поверхностных дефектов упаковки, а диффузия фосфора с обратной стороны подложки предотвращает образование объемных дефектов упаковки.

По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые структуры.

Результат обработки представлен в таблице.

Экспериментальные исследования показали, что выход годных структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 17,2%.

Технический результат: снижение дефектности, обеспечение технологичности, улучшение параметров, повышения надежности и увеличения процента выхода годных приборов.

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

Предложенный способ изготовления полупроводниковой структуры нанесением пленок нитрида кремния толщиной 200 нм, со скоростью 10 нм/мин на обратную сторону пластины, с помощью ВЧ - катодного распыления при температуре 300°С и последующей термообработки при температуре 1000-1200°С в течение часа в атмосфере азота с добавкой 1% кислорода позволяет повысить процент выхода годных структур и улучшить их надежность.