Влияние скорости нагрева при быстрой термической обработке полупроводниковых пластин на шум диодов

УДК 621.391.822

А.М.Светличный, В.В.Поляков

ВЛИЯНИЕ СКОРОСТИ НАГРЕВА ПРИ БЫСТРОЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПЛАСТИН НА ШУМ ДИОДОВ

Известно, что быстрая термическая обработка (БТО) полупроводниковых структур интегральных схем высокоэффективными световыми потоками сопровождается генерацией и отжигом неравновесных точечных дефектов кристаллической структуры, вакансий, межузельных атомов, дивакансий, вакансионных пар, комплексов и др. Концентрация этих дефектов достаточно высока и может оказывать влияние на оптические, теплофизические и электрофизические характеристики обрабатываемых материалов и приборов. Имеются сведения, что дефекты возникающие в подложке после лазерного и некогерентного излучения изменяют подвижность и время жизни неосновных носителей заряда, увеличивают токи утечки р-п-переходов, изменяют поверхностный заряд. Механизм взаимодействия точечных дефектов при БТО еще достаточно не изучен. Разработчики в основном оптимизируют режимы обработки полупроводниковых пластин по образованию линейных дефектов.

В данной работе исследовалось влияние скорости нагрева полупроводниковых пластин на шум диодов.

Термообработка пластин с изготовленными диодами осуществлялась на установке ИТО-18МВ. Цикл термообработки включал нагрев пластин со скоростью 25,50,100 и 200 градусов до температуры 1000 оС, выдержку 5 с и естественное охлаждение до комнатной температуры. Исследовались пробивные напряжения, токи утечки и шум обратносмещенных диодов. Результаты измерений сравнивались с эталонными образцами.

В результате исследований установлено, что спектральная плотность шумового напряжения в области 20-80 кГц значительно выше у диодов,

14 2

нагреваемых с максимальной скоростью и достигает 8-10" В /Гц. Область низкочастотного шума у этих диодов сдвинута в высокочастотную область. Анализ полученных результатов показывает, что шумовая диагностика может быть эффективно использована для контроля и выбора оптимальных режимов термообработки полупроводниковых пластин.