Способ изготовления полупроводниковой структуры
MANUFACTURING METHOD OF SEMICONDUCTOR STRUCTURE

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полупроводниковых структур с пониженной дефектностью.
2
Известен способ формирования пленки полупроводникового материала [Пат. 5290712 США МКИ H01L 21/20] с большими размерами зерен и контролируемым положением их границ. Для этого поликремниевую пленку кремния Si* наносят на подложку из диоксида кремния SiO и путем имплантации ионов кремния Si+ превращают Si* - слой в аморфную по всей поверхности, за исключением небольших областей. Последующая термообработка при температуре, не превышающей точку плавления аморфного кремния, приводит к возникновению центров кристаллизации в этих небольших областях, где и происходит фазовый переход с образованием кристаллического кремния. В таких структурах из-за сильной разупорядоченности структур образуются дефекты, ухудшающие параметры пленок.
2
Известен способ выращивания пленок, содержащих кремний [Пат. 5284789 США МКИ H01L 21/00] в технологии транзисторов. Подложки загружают в реактор на держателе с электронагревом, выполняют откачку, подают соответствующие рабочие газы и проводят осаждение при температуре подложки 230-270°С и плотности ВЧ - мощности 60-100 мВт/см.
Недостатками способа являются:
- высокая дефектность;
- низкая технологичность;
- высокие значения токов утечек.
Задача, решаемая изобретением: снижение дефектности, обеспечение технологичности, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных.
4
20
21
-3
Задача решается выращиванием эпитаксиального слоя кремния в процессе водородного восстановления SiCl, со скоростью 0,7 мкм/мин, при температуре 1200°С с последующим легированием Ge до концентрации 10-10 см.
4
4
2
20
21
-3
Технология способа состоит в следующем: на кремниевой подложке n-типа проводимости выращивали, осаждением из паровой фазы в процессе водородного восстановления SiCl, слой кремния. Мольная доля SiCl в Н составляла 1,5%, линейная скорость газовой смеси в ректоре составляла 5 см/с, температура выращивания 1200°С, скорость роста 0,7 мкм/мин. Затем структуры легировались Ge до концентрации 10-10 см. При этом происходит компенсация деформации решетки, обусловленной введением примесей фосфора. Далее формировали активные области полупроводниковых приборов по стандартной технологии.
По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые структуры. Результаты исследований представлены в таблице.
Экспериментальные исследования показали, что выход годных структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 15,4%.
Технический результат: снижение дефектности, обеспечение технологичности, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных.
Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям.
4
20
21
-3
Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора путем формирования эпитаксиального слоя кремния в процессе водородного восстановления SiCl со скоростью 0,7 мкм/мин, при температуре 1200°С с последующим легированием Ge до концентрации 10-10 см позволяет повысить процент выхода годных структур и улучшить их надежность.