Способ изготовления полупроводниковой структуры
METHOD FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR STRUCTURE

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовленияполупроводниковой структурыс пониженной дефектностью.
.
Известен способ изготовления [Заявка 2165620 Япония, МКИ H01L 21/20] полупроводниковых пленок для создания структур кремний на сапфире. Для этого аморфную кремниевую пленку приводит в контакт с плоским графитовым основанием, содержащим на своей поверхности точечные выступы, которые располагаются на фиксированном расстоянии друг от друга. Затем структуру подвергают отжигу при температуре 500-700°С для роста твердой фазы. После структура окисляется В таких приборах из-за не технологичности формирование твердой фазы образуется большое количество дефектов, которые ухудшают параметры приборов.
2
3
4.
3
4
Известен способ изготовленияполупроводниковой структуры [Пат. 5110756 США, МКИ H01L 21/76] пониженной дефектностью возникающих при ионной имплантации и локальной окислении. На Si подложку наносится слой SiO и SiN Через окна в SiN проводится имплантация ионов As с последующим двух ступенчатым отжигом.
Недостатками этого способа являются:
- повышенная дефектность;
- высокие значения утечек;
-низкая технологичность.
Задача, решаемая изобретением: снижение дефектности, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.
4
18
-3
Задача решается имплантацией углерода скрытых слоев кремния легированных Sb на подложке Si с помощью CCl, при скорости газовой смеси в реакторе 5 нм/с, температуре выращивания 1200°С, скорости осаждения 12 нм/с, с концентрацией углерода 2*10 см, с последующим отжигом при температуре 450°С в течение 15 мин в атмосфере аргона.
4,
18
-3
Технология способа состоит в следующем: на кремниевых пластинах со скрытыми слоями кремния легированных Sb на подложке Si, имплантируют углерод с помощью CCl при скорости газовой смеси в реакторе 5 нм/с, температуре выращивания 1200°С, скорости осаждения 12 нм/с, с концентрацией углерода 2*10 см, с последующим отжигом при температуре 450°С в течение 15 мин в атмосфере аргона. Легирование углеродом позволяет компенсировать деформации решетки, возникающие в Si при легировании вызванных Sb, и получаются слои Si, свободные от дефектов.
По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые приборы. Результаты обработки представлены в таблице.
Таблица
Параметры полупроводникового прибора, изготовленного по стандартной технологии
Параметры полупроводникового прибора, изготовленного по предлагаемой технологии
№
плотность дефектов, см<sup>-2</sup>
Ток утечки, Iут*10<sup>12</sup>, А
плотность дефектов, см<sup>-2</sup>
Ток утечки, Iут*10<sup>12</sup>, А
1
5,1
11,4
1,1
1,1
2
5,2
11,5
1,2
0,9
3
4,1
11,2
0,9
0,7
4
4,7
10,3
0,8
0,8
5
4,4
10,5
1,3
1,3
6
4,6
10,7
0,7
1,0
7
4,2
10,6
0,8
0,6
8
4,7
10,7
0,7
0,7
9
5,5
10,5
1,2
1,2
10
4,9
11,6
0,9
0,8
11
5,3
10,1
0,7
0,6
12
5,1
11,7
1,3
0,7
13
5,4
11,1
0,7
0,8
Экспериментальные исследования показали, что выход годных структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 17,6%.
Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям.
Технический результат: снижение дефектности, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличения процента выхода годных.
4,
18
-3
Предложенный способ изготовления полупроводниковой структурыимплантацией углерода скрытых слоев кремния, легированных Sb на подложке Si с помощью CCl при скорости газовой смеси в реакторе 5 нм/с, температуре выращивания 1200°С, скорости осаждения 12 нм/с, с концентрацией углерода 2*10 см, с последующим отжигом при температуре 450°С в течение 15 мин в атмосфере аргона, позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшит их надежность.