СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТРУКТУР
METHOD OF MANUFACTURE OF SEMICONDUCTOR STRUCTURES

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полупроводниковых структур с пониженной дефектностью.
2
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 SiO, 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.
3
Задача решается проведением на обратной стороне пластины кремния диффузии фосфора, с применением источника РОСl 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.
3
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 РОСl, 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.