CS231897B1 - Checking method of impurities level of semiconductors plates - Google Patents

Checking method of impurities level of semiconductors plates Download PDF

Info

Publication number
CS231897B1
CS231897B1 CS834363A CS436383A CS231897B1 CS 231897 B1 CS231897 B1 CS 231897B1 CS 834363 A CS834363 A CS 834363A CS 436383 A CS436383 A CS 436383A CS 231897 B1 CS231897 B1 CS 231897B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
test structures
concentration
plates
impurities
semiconductors
Prior art date
Application number
CS834363A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS436383A1 (en
Inventor
Bohumil Pina
Jaroslav Homola
Petr Svab
Vlasta Zambersky
Original Assignee
Bohumil Pina
Jaroslav Homola
Petr Svab
Vlasta Zambersky
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bohumil Pina, Jaroslav Homola, Petr Svab, Vlasta Zambersky filed Critical Bohumil Pina
Priority to CS834363A priority Critical patent/CS231897B1/en
Publication of CS436383A1 publication Critical patent/CS436383A1/en
Publication of CS231897B1 publication Critical patent/CS231897B1/en

Links

Landscapes

  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)

Description

Vynález se týká způsobu kontroly úrovně znečištění polovodičových desek.The invention relates to a method for controlling the level of contamination of semiconductor boards.

V průběhu technologického procesu výroby vysokonapěťových výkonových polovodičových součástek dochází často ke znečištění polovodičových desek hlubokými příměsemi. z příměsí, které se nejčastěji uplatňují a které mají výrazně negativní dopad na finální parametry součástek, jsou na předním místě zlato, platina a některé těžké kovy, např. železo, měň.During the technological process of manufacturing high voltage power semiconductor components, the semiconductor boards are often contaminated by deep impurities. Among the most frequently used admixtures, which have a significant negative impact on the final parameters of components, gold, platinum and some heavy metals, such as iron, currency, come first.

Jestliže v průběhu vysokoteplotních operací, např. difúzí mělkých příměsí, jako je hliník, bor, galium apod., nebo při oxidacích, probíhajících při vysokých teplotách, dochází ke kontaminaci křemenných aparatur uvedenými nečistotami, vytvářejí se v objemu polovodičových desek mikrodefekty, různé typy poruch, snižuje se kritická intenzita elektrického pole a hodnoty průrazného napětí. Sadu těchto poruch nelze následující getrací odstranit.If during high temperature operations, eg by diffusion of shallow impurities such as aluminum, boron, gallium, etc., or during oxidations occurring at high temperatures, the quartz apparatus contaminates these impurities, microdefects, various types of failures are created in the volume of the semiconductor plates. , the critical electric field strength and breakdown voltage values are reduced. The set of these failures cannot be removed by subsequent retrieval.

Uvedené nedostatky jsou odstraněny způsobem kontroly úrovně znečištění polovodičových desek podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že v průběhu vysokoteplotních operací se do křemenných aparatur jednorázově nebo v pravidelných intervalech vkládají testovací struktury s jedním vysokonapěťovým přechodem PN a s koncentrací hlubokých příměsí nižší než 2.1011 atomů cm”3, potom se testovací struktury zpracují spolu s výrobními dávkami a po skončení vysokoteplotních operací se měří koncentrace hlubokých příměsí v testovacích strukturách např. metodou relaxace kapacity na přechodu PN nebo z doby života nerovnovážných nositelů a v případě, že hodnota koncentrace hlubokých příměsí je vyšší než 2.10 atomů cm ' se křemenná aparatura vyčistí např. žíháním v průtoku plynů nebo leptáním, načež se testování opakuje.These drawbacks are eliminated by the method of controlling the level of contamination of the semiconductor plates according to the invention, which consists in the fact that during high-temperature operations test structures with a single high-voltage PN junction and a deep impurity concentration of less than 2.10 11 atoms are inserted into quartz apparatuses. cm 3 , then the test structures are processed together with the production batches and after the high temperature operations, the concentration of deep impurities in the test structures is measured, for example, by relaxing the capacity at the PN junction or from the lifetime of unbalanced carriers. above 2.10 cm < -1 > atoms, the quartz apparatus is cleaned, for example, by annealing in a gas flow or by etching, after which the testing is repeated.

Udržením nízké koncentrace hlubokých příměsí v průběhu vysokoteplotních operací v křemenných aparaturách se podstatně sníží četnost poruch, sníží se pravděpodobnost vzniku precipitátů, zlepší se mechanické vlastnosti, jako je např. pnutí v křemíkových strukturách, a podstatně se zvýší spolehlivost polovodičových součástek.Maintaining a low concentration of deep impurities during high temperature operations in quartz apparatuses will significantly reduce the failure rate, reduce the likelihood of precipitates, improve mechanical properties such as stress in silicon structures, and substantially increase the reliability of semiconductor devices.

Příkladem řešení podle vynálezu je kontrola úrovně znečištění polovodičových desek při výrobě středofrekvenčních tyristorů v difúzních pecích, prováděná pomocí testovacích struktur.An example of the solution according to the invention is the control of the level of contamination of semiconductor plates in the manufacture of medium-frequency thyristors in diffusion furnaces by means of test structures.

Jako testovací struktury jsou použity křemíkové desky o 0 40 mm jednotné tloušťky 350 <um a odporu 60 Π cm s jednostrannou difúzí hliníku pro vyloučení vlivu geometrie a odporu desky na měřenou hodnotu koncentrace.Silicon slabs of 0 40 mm uniform thickness of 350 <µm and a resistance of 60 Π cm with one-sided aluminum diffusion are used as test structures to eliminate the effect of plate geometry and resistance on the measured concentration value.

Testovací struktury se vkládají v pravidelných intervalech, např. po 5ti pracovních dnech, do každé vysokoteplotní křemenné aparatury a po skončení difúze galia se proměří úroveň znečištění.The test structures are inserted at regular intervals, eg after 5 working days, in each high temperature quartz apparatus and the level of contamination is measured after gallium diffusion has ended.

Měření úrovně znečištění testovacích struktur se provede metodou relaxace kapacity na přechodu PN. Přesahuje-li hodnota koncentrace hlubokých příměsí v testovacích strukturách hodnotu 2.1Ο12 atomů cm”3, je nutno křemennou aparaturu vyčistit např. žíháním v průtoku dusíku. Potom se celý cyklus testování opakuje.Measurement of the level of contamination of the test structures is performed by the capacity relaxation method at the PN junction. If the concentration of deep impurities in the test structures exceeds 2.1 Ο 12 atoms cm 3 3 , the quartz apparatus must be cleaned eg by annealing in a nitrogen flow. Then the whole cycle of testing is repeated.

Claims (1)

Způsob kontroly úrovně znečištění polovodičových desek, vyznačený tím, že v průběhu vysokoteplotních operací se do křemenných aparatur jednorázově nebo v pravidelných intervalech vkládají testovací struktury s jedním vysokonapěíovým přechodem PN a s koncentrací hlubokých příměsí nižší než 2.1011 atomů cm-3, potom se testovací struktury zpracují spolu s výrobními dávkami a po skončení vysokoteplotních operací se měří koncentrace hlubokých příměsí v testovacích strukturách např. metodou relaxace kapacity na přechodu PN nebo z doby života nerovnovážných nositelů a v případě, že hodnota koncentrace hlubokých příměsí je vyšší než 2.10^2 atomů cm-3, se křemenná aparatura vyčistí např. žíháním v průtoku plynů nebo . leptáním, načež se testování opakuje.Method for checking the level of contamination of semiconductor boards, characterized in that during high temperature operations, test structures with a single high-voltage PN junction and a concentration of deep impurities lower than 2.10 11 atoms cm -3 are inserted into quartz apparatuses at one or regular intervals, then the test structures are processed together with production batches and at the end of high-temperature operations, the concentration of deep impurities in test structures is measured, eg by the capacity relaxation method at the PN junction or from the lifetime of non-equilibrium carriers and when the deep impurity concentration is greater than 2.10 ^ 2 atoms cm -3 , the quartz apparatus is cleaned, for example, by annealing in a gas flow or. etching, then testing is repeated.
CS834363A 1983-06-15 1983-06-15 Checking method of impurities level of semiconductors plates CS231897B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS834363A CS231897B1 (en) 1983-06-15 1983-06-15 Checking method of impurities level of semiconductors plates

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS834363A CS231897B1 (en) 1983-06-15 1983-06-15 Checking method of impurities level of semiconductors plates

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS436383A1 CS436383A1 (en) 1984-05-14
CS231897B1 true CS231897B1 (en) 1984-12-14

Family

ID=5386176

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS834363A CS231897B1 (en) 1983-06-15 1983-06-15 Checking method of impurities level of semiconductors plates

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS231897B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS436383A1 (en) 1984-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4942393B2 (en) Method for manufacturing silicon semiconductor wafer having low defect density
KR100768378B1 (en) Silicon wafer and silicon wafer surface defect evaluation method
Nagasawa et al. A new intrinsic gettering technique using microdefects in Czochralski silicon crystal: A new double preannealing technique
JP6292131B2 (en) Silicon substrate sorting method
KR100722089B1 (en) Method for measuring point defect distribution of silicon single crystal ingot
Bisogni et al. Diffusion of gases in special interstitial sites in hafnium
CS231897B1 (en) Checking method of impurities level of semiconductors plates
US2788300A (en) Processing of alloy junction devices
CN105470129B (en) A method of eliminating oxygen Thermal donor influences minority diffusion length
US2840495A (en) Method of processing semiconductive materials
JPH039078B2 (en)
US7659216B2 (en) Method for producing annealed wafer and annealed wafer
JP2505273B2 (en) Silicon wafer donner killer heat treatment method
US20250185509A1 (en) Methods for heat treating thermocouples using ohmic heating and related systems
Baginski An introduction to gold gettering in silicon: and a discussion of intrinsic gettering
US2844460A (en) Method of purifying germanium
KR20030052462A (en) A method for measuring lifetime of silicon wafer
Marchant et al. Solid-state electromigration of impurities in cerium metal
KR100500712B1 (en) A method for measuring concentration of metal contamintion of silicon wafer
Hartiti et al. Activation and gettering of intrinsic metallic impurities during rapid thermal processing
Allen The Reverse Characteristics of Gallium Arsenide pn Junctions
Vigna Silicon Properties and Crystal Growth
Kouimtzi et al. Low-temperature radiation damage studies in boron-doped silicon
JPH0437028A (en) Wafer retaining boat made of silicon
Albers Thermal conversion of germanium