DD286459A5

DD286459A5 - PROCESS FOR PREPARING MOS COMPONENTS WITH SIO LOW 2-SI LOW 3N LOW 4-ISOLATOR LAYERS

Info

Publication number: DD286459A5
Application number: DD30093387A
Authority: DD
Inventors: Klaus Schmalz; Wolfgang Titel; Rainer Krause; Fritz-Guenter Kirscht; Hans Richter
Original assignee: Akademie Der Wissenschaften Der Ddr,De; Institut F. Halbleiterphysik Der Adw Der Ddr,Dd
Priority date: 1987-03-19
Filing date: 1987-03-19
Publication date: 1991-01-24

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von MOS-Bauelementen mit SiO2/Si3N4-Isolatorschichten, insbesondere CCD-Bauelementen, in Verbindung mit Behandlungen zur Realisierung der inneren Getterung, das zu einer Erhoehung der Ausbeute und verbessertem Betriebsverhalten dieserart hergestellter Bauelemente fuehrt, da eine komplexe Passivierung von elektrisch aktiven Defekten im Inneren der eingesetzten Scheiben bis in die bauelementeaktiven Bereiche erfolgt. Erreicht wird dies dadurch, dasz auf der Scheibenrueckseite eine Doppelschicht ausgebildet wird, die aus einer inneren Schicht und einer aeuszeren Schicht besteht, woran sich eine zweistufige Temperung anschlieszt.{Verfahren; MOS-Bauelemente; Isolatorschichten; innere Getterung; Ausbeuteerhoehung; komplexe Passivierung; elektrisch aktive Defekte; bauelementeaktive Bereiche; Halbleitersiliciumscheibe; Scheibenrueckseite; Doppelschicht}The invention relates to a method for the production of MOS devices with SiO 2 / Si 3 N 4 insulator layers, in particular CCD components, in conjunction with treatments for realizing the internal gettering, which leads to an increase in the yield and improved performance of this type of manufactured components, as a complex Passivation of electrically active defects in the interior of the disks used takes place in the device-active areas. This is achieved by forming on the back of the wafer a double layer consisting of an inner layer and an outer layer, followed by a two-stage annealing process. MOS devices; Insulator layers; inner gettering; Ausbeuteerhoehung; complex passivation; electrically active defects; device-active areas; Semiconductor silicon wafer; Scheibenrueckseite; Double Layer}

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von MOS-Bauelementen mit Si0₂/Si₃N₄-lsolatorschichton auf der Basis von Cz-Siliciumscheiben, insbesondere für die Herstellung von CCD-Bauelementen, angewendet in Verbindung mit Behandlungen zur Realisierung der inneren Getterung.The invention relates to a method for the production of silicon dioxide-based Si0 ₂ / Si ₃ N ₄ insulating layer based silicon layers, in particular for the production of CCD components, used in conjunction with treatments for realizing internal gettering.

Characteristic of the known technical solutions

Zur Verbesserung von Funktionsparametern und zur Ausbeuteerhöhung von MOS-Bauelementen sind eine Reihe von Maßnahmen bekannt, wie beispielsweise die Getterung von elektrisch aktiven Verunreinigungen und die Passivierung elektrisch aktiver Defekte und Grenzflächenzustände in bauelementeaktiven Bereichen. Ersteres wird u.a. auf vielfältige Weise mittels innerer Defektbildung in sauerstoffreichen Cz-Siliciumscheiben realisiert, leuteres konzentriert sich überwiegend auf die Aktivierung von atomarem Wasserstoff zur Absättigung gestörter Gitterbindungen an Grenz- bzw. Oberflächen und in Volumenbereichen von Si-Scheiben.To improve functional parameters and to increase the yield of MOS devices, a number of measures are known, such as the gettering of electrically active impurities and the passivation of electrically active defects and interface states in device-active areas. The former is u.a. leuteres concentrates mainly on the activation of atomic hydrogen to saturate disturbed lattice bonds at interfaces or surfaces and in volume ranges of Si-disks in many ways by means of internal defect formation in oxygen-rich Cz-silicon wafers.

Zur Realisierung von innerer bzw. Intrinsic-Getterung ist der Einsatz von Siliciummaterial mit einer Konzentration an interstitiellem Sauerstoff oberhalb von 6 x 10'⁷At cm"³ typisch, das einer Keimbehandlung im Temperaturbereich 450°...85O⁰C zur Entwicklung sauerstoffinduzierter Volumendefekte vor oder nach einer Hochtemperaturbehandlung bei T >1000⁰C zur Ausdiffusion von Sauerstoff und daran geknüpfter oberflächennaher Defektverarmung unterworfen wird. Keimbildungsbehandlungen erfolgen entweder als isothermal Temperungen oder mittels Rampenfahrweise. Bekannt sind Hochtemperaturbehandlungen in inerter, oxidierender octer reduzierender Atmosphäre. Die Wirksamkeit einer Intrinsic-Getterung ist u.a. abhängig von der Art der Keimbildungsbehandlung in Verbindung mit der jeweils technologiebedingt resultierenden Defektentwicklung. So ist bei isothermaler Keimbildungstemperung im Bereich 650...800°C in Stickstoff bei Prozeßtemperaturen Ts 1000^cC, wie sie für einige MOS-Technologien typisch sind, eine effektive Intrinsic-Getterung erst bei einer Behandlungsdauer von 1 > 10 h zu erwarten. Unter derartigen Bedingungen ist es andererseits schwierig, oberflächennahe Restdefekte in der defektverarmten Zone zu vermeiden. Außerdem wird eine hohe Dichte von Rekombinations-/ Generationszentren im Volumon eingeführt. Dies führt insbesondere bei CCD-Bauelementen mit extrem hohen Anforderungen an dio Perfektion bauelementeaktiver und unmittelbar angrenzender Substratscheibenbereiche zu nachteiligen Effekten. Kritisch sind demnach insbesondere Sauerstoffpräzipitate, deren Dichte in einem Tiefenbereich von etwa 10μπι, d. h. innerhalb der defektverarmten Zone nicht IO² · cm¹ übersteigen darf. Darüber hinaus ist eine hohe Untergrund-Generationslebensdauer in der Größenordnung 10"²S erforderlich, so daß der Einsatz relativ sauerstoffreicher Siliciumsubstratscheiben bzw. der Realisierung der Intrinsic-Getterung für diese Bauelementefamilie als nicht aussichtsreich erscheint. Der Einsatz von Scheiben mit relativ geringer Sauerstoffkonzentration stellt dagegen erhöhte Ansprüche an eine saubere Prozeßführung und/oder erfordert die Anwendung alternativer Getterverfahren mit entsprechend erhöhten Kosten.For the realization of internal or intrinsic gettering the use of silicon material with an interstitial oxygen concentration above 6 x 10 ^'7 At cm ^"3 is typical that a seed treatment in the temperature range 450 ° ... 85O ⁰ C oxygen-induced for the development of volume defects > 1000 ⁰ C for out-diffusion of oxygen and knotted thereon near the surface defect depletion is subjected before or after a high temperature treatment at T. nucleation treatments are carried out either as isothermal anneals or by ramp driving. are known high-temperature treatment in an inert, oxidizing octer reducing atmosphere. The effectiveness of an intrinsic gettering depends on the type of nucleation treatment in connection with the respective defect development caused by the technology, for example, in isothermal nucleation annealing in the range 650 ... 800 ° C in nitrogen at process temperatures Ts 1000 ^c C, as for some MOS-Technolo gins are typical, effective intrinsic gettering can only be expected for a treatment duration of 1 to 10 h. On the other hand, under such conditions, it is difficult to avoid near-surface residual defects in the defect depleted zone. In addition, a high density of recombination / generation centers in the volumone is introduced. This leads to disadvantageous effects particularly in the case of CCD components with extremely high demands on the perfection of component-active and directly adjacent substrate-disk regions. Are accordingly particularly critical oxygen precipitates having a density in a depth range of about 10μπι, ie not IO may exceed ² cm · ¹ within the defektverarmten zone. In addition, a high substrate-generation lifetime in the order of 10 ^"2 S is required, so that the use of relatively oxygen-rich silicon substrate wafers or the realization of the intrinsic gettering for these components family appears to be not promising. The use of discs with a relatively low oxygen concentration is, however, increased demands on a clean process management and / or requires the application of alternative getter with correspondingly increased costs.

Die passivierende Wirkung von Wasserstoff wird seit geraumer Zeit zur Reduzierung von Grenzflächenzuständen bei der Herstellung von MOO-Bauelementen ausgenutzt. Zur Aktivierung des Wasserstoffs sind Wärmebehandlungen im Temperaturbereich 300... 500 ⁰C typisch, wobei molekularer Wasserstoff teilweise in atomaren dissoziiert und in diesem ZustandThe passivating effect of hydrogen has long been exploited to reduce interface states in the fabrication of MOO devices. For activation of the hydrogen, heat treatments are typical in the temperature range 300 ... 500 ⁰ C, whereby molecular hydrogen is partially dissociated in atomic and in this state

Grenzflächenzustände absättigt. Günstige Auswirkungen sind auch von Wärmebehandlungen in Wasserstoff oder wasserstoff haltiger Atmosphäre bei Temperaturen um 900 °C bekannt, etwa eine Reduzierung von Leckströmen in Bauelementen, die in Epitaxieschichten eingebaut werden. Die Kombination einer derartigen Behandlung und einer weiteren unter Anwendung von Wasserstoffplasma ist ebenfalls beschrieben. Bekannt ist ferner die Aktivierung von Wasserstoff nach vorausgegangener plasmagestützter CVD-Ausbildung (PE CVD) von dünnen, amorphen, Wasserstoff enthaltenden Siliciumschichten. Derartige, bei 100...45O⁰C abgeschiedene a-Si:H-Schichten, werden beispielsweise am Ende von MOS-Prozessen an frontseitigen Scheibenflächen eingesetzt. Ihre Aktivierung erfolgt bei T> 500"C, jedoch oberhalb der Abscheidetemperatur. Die Absättigung freier Valenzen an Si/SiO₂-Grenzflächen führt hierbei zu geringen Grenzflächenzustandsdichten und somit zu geringen grenzflächengenerierten Dunkelströmen. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß.sie nicht für Scheiben mit SiO₂ZSi₃N₄-IsO¹ orschichten angewendet werden können und daß bei Einsatz von stark defektbehaftetem Scheibenmaterial die Passr ung der Defekte unvollständig ist. Dies gilt speziell für eine MOS-Technologie mit SiCVSijNHsolatorschichten bei EinsaU ,n Cz-Siliciumscheiben, die einer massiven Keil behandlung zur Realisierung einer effektiven Intrinsic-Getterung unterworfen wurden, in deren Folge beispielsweise erhöhia Dunkelströme infolge von Restdefekten in der defektverarmten Zone bzw. Defekten aus tieferen Volumenbereichen auftreten können. Der frontseitige Einsatz von a-Si:H-Scb,ichten erfordert außerdem einen erhöhten Präparationsaufwand, da bauelementeaktive Bereiche geschützt werden mü&sen. Andererseits ist der frontseitige Einsatz von amorphen und mikrokristallinen Siliciumschichten auch gezielt zur Getterung von Verunreinigungen alternativ zur Intrinsic-Getterung möglich. Hierzu erfolgt ebenfalls eine thermische Aktivierung, anschließend wird die Getterschicht entfernt. Die Siliciumschicht kann zusätzlich -zum Schutz gegen äußere Kontamination-miteinor dielektrischen Schicht abgedeckt werden, ebenso wie im Falle rückseitiger Ausbildung polykristalliner Siliciumschichten zum Zwecke der Getterung. Die Entfernung einer frontseitig ausgebildeten Schicht birgt naturgemäß die Gefahr erneuter Kontamination und neu induzierter Störungen, letzteres verstärkt bei Einsatz physikalischer Ätzverfahren.Interface states saturates. Favorable effects are also known from heat treatments in hydrogen or hydrogen-containing atmospheres at temperatures around 900 ° C, such as a reduction of leakage currents in components which are installed in epitaxial layers. The combination of such a treatment and another using hydrogen plasma is also described. Also known is the activation of hydrogen after previous plasma enhanced CVD formation (PE CVD) of thin, amorphous silicon layers containing hydrogen. Such, deposited at 100 ... 45O ⁰ C a-Si: H layers are used, for example, at the end of MOS processes on front disc surfaces. Their activation takes place at T> 500 ° C., but above the deposition temperature The saturation of free valences at Si / SiO ₂ interfaces leads to low interface state densities and thus to low interface dark currents With SiO ₂ ZSi ₃ N ₄ -IsO ¹ orschichten, and the use of highly defective disc material, the fit of the defects is incomplete.This is especially true for a MOS technology with SiCVSijNHsolatorschichten in EinsaU, n Cz-silicon wafers, the one massive wedge treatment for the realization of an effective intrinsic gettering were subjected, as a result, for example, increase in dark currents due to residual defects in the defect depleted zone or defects may occur from lower volume ranges.The frontal use of a-Si: H-Scb, density also requires an increased preparation effort, because construction element-active areas must be protected. On the other hand, the frontal use of amorphous and microcrystalline silicon layers is also possible specifically for gettering of contaminants as an alternative to intrinsic gettering. This is also done by thermal activation, then the getter layer is removed. In addition, the silicon layer may be covered with external dielectric layer for protection against external contamination, as well as back formation of polycrystalline silicon layers for gettering. The removal of a layer formed on the front naturally entails the risk of renewed contamination and newly induced disturbances, the latter intensified when using physical etching methods.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von MOS-Bauelementen mit SiO]/Si₃N4-!solatorschichten auf der Basis von Siliciumscheiben anzugeben, das zu einer Erhöhung der Ausbeute und zu verbessertem Betriebsverhalten entsprechender Bauelemente führt.The aim of the invention is to provide a process for producing MOS devices with SiO] / Si ₃ N 4! Solatorschichten indicate on the basis of silicon wafers, which leads to an increase in the yield and in improved performance of corresponding components.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt dabei die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von MOS-Bauelementen mit SiO₂/Si₃N₄-Isolatorschichten auf der Basis von Cz-Siliciumscheiben anzugeben, das eine komplexe Passivierung von elektrisch aktiven Defekten bzw. Defektzuständen im Inneren der eingesetzten Scheiben bis in bauelementeaktive Bereiche einschließlich frontseitig vorliegender Grenzflächen ermöglicht, ohne eine Behandlung der frontseitigen Scheibenoberfläche vornehmen zu müssen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß unter Anwendung von im Prinzip bekannter technologischer Prozeßschritte zur Realisierung entsprechender Bauelementestrukturen mit Si0₂/Si₃N₄-lsolatorschichten auf der Basis von Siliciumscheiben, insbesondere von CCD-Bauelementen auf der Basis von Cz-Siliciummatarial unter Einsatz von Wasserstoff zur Defektpassivierung innerhalb der technologischen Folge der Prozeßschritte vor der Metallisierung in einer PECVD-Anlage auf jeweils eingesetzten Siliciumscheiben rückseitig eine Doppelschicht ausgebildet wird, bestehend aus einer inneren a-Si:H-Schicht mit vorzugsweise 0,1 ...1,0pm Dicke und einer äußeren Si₃N₄-Schicht mit vorzugsweise 30...300μητι Dicke, woran sich eine zweistufige Temperung außerhalb der PECVD-Anlage anschließt, zunächst bei 700...900⁰C mit einer Aufheizrate im Bereich 1 ...20K min"¹ ab etwa 300⁰C in Inertgasatmosphäre und einer Haltezeit von 2...0,5h im jeweiligen Temperaturbereich, anschließend bei 50...500⁰C in Wasserstoffatmosphäre für die Dauer von 10...30min. In der ersten Temperstufe wird Wasserstoff aus der a-Si:H-Schicht mit einem Wasserstoffgehalt oberhalb 10 Volumenprozent, bevorzugt 20... 30 Volumenprozent, in das Innere der Siliciumscheiben eingetrieben und diffundiert bis zur frontseitigen Scheibenoberfläche, wobei eine rückseitige Ausdiffusion durch dio äußere Si₁N₄-SChJChI weitgehend verhindert wird, indem deren maskierende Wirkung durch Realisierung einer relativ geringen Aufheizrate gesichert wird. In dieser Temperphase eriolgt bereits eine Anlagerung von Wasserstoff an Defekten. Eine nochmalige Wasserstoffaktivierung in der zweiten Temperstufe führt zur Defektpassivierung, wobei auch frontseitig oberflächennahe Defekte bzw. Zustände an Si/SiO₂-Grenzflächen eingeschlossen sind. Als besonders vorteilhaft erweist sich das erfindungsgemäße Verfahren bei Einsatz von Siliciumscheiben mit SiO₂/Si₃N₄-Isolatorschichton/juf der Frontseite, die eine Ausgangskonzentration an interstitiellem Sauerstoff oberhalb von6 1O¹⁷At cm"³ aufweisen und intensive Maßnahmen zur Entwicklung sauerstoffinduzierter Volumendefekte unterworfen werden, letzteres bevorzugt zu Beginn des technologischen Prozesses der Bauelementeherstellung unter Anwendung bekannter thermischer Behandlungsschritte, die gleichzeitig die Ausbildung von defektverarmten Oberflächenbereichen in den eingesetzten Siliciumscheiben ermöglichen. Damit ist auch extrem starke Volumendefektbildung zur Realisierung effektiver innerer Getterung ohne negative Begleiterscheinung möglich. Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet fernerhin eine durchgreifende Passivierung elektrisch aktiver Defekte in Oberflächen- und Volumenbereichen von eingesetzten Siliciumscheiben mit SiO}/Si)N₄-lsolatorschichten einschließlich der Reduzierung von elektrisch aktiven Zustanden an der Si/SiOj-Grenzfläche. Insbesondere der Einsatz effektiver innerer Getterung ist so ohne negative Effekte von Volumendefekten bzw. Restdefekten in verarmten Oberflächenbereichen möglich. Nachteile einer auf die bauelementeseitige Scheibenoberfläche gerichteten Behandlung werden vermiedenThe invention is based on the object of specifying a method for producing MOS components with SiO ₂ / Si ₃ N ₄ insulating layers on the basis of Cz-silicon wafers, the complex passivation of electrically active defects or defect states in the interior of the used Slices down to active component areas including frontal interfaces allows without having to make a treatment of the front pane surface. According to the invention, this object is achieved in that by using known in principle technological process steps for the realization of corresponding device structures with Si0 ₂ / Si ₃ N ₄ -solatorschichten on the basis of silicon wafers, in particular of CCD components based on Cz-Siliciummatarial under use of hydrogen for defect passivation within the technological sequence of the process steps prior to the metallization in a PECVD system on each silicon wafers used back a double layer is formed, consisting of an inner a-Si: H layer preferably 0.1 to 1.0pm Thickness and an outer Si ₃ N ₄ layer with preferably 30 ... 300μητι thickness, followed by a two-stage annealing outside the PECVD plant, initially at 700 ... 900 ⁰ C with a heating rate in the range 1 ... 20K min " ¹ from about 300 ⁰ C in an inert gas atmosphere and a holding time of 2 ... 0.5h in the respective temperature range, ans Closed at 50 ... 500 ⁰ C in a hydrogen atmosphere for a period of 10 ... 30min. In the first annealing stage, hydrogen from the a-Si: H layer having a hydrogen content above 10% by volume, preferably 20-30% by volume, is driven into the interior of the silicon wafers and diffused to the front surface of the wafer, with back-out diffusion through the outer surface Si ₁ N ₄ -SchChI is largely prevented by their masking effect is ensured by realizing a relatively low heating rate. Already in this temper phase an accumulation of hydrogen at defects. A renewed activation of hydrogen in the second heat treatment stage leads to defect passivation, whereby defects or conditions close to the surface on Si / SiO ₂ interfaces are also included on the front side. The process according to the invention proves to be particularly advantageous when using silicon wafers with SiO ₂ / Si ₃ N ₄ insulating layer on the front side, which have an initial concentration of interstitial oxygen above 6 10 ¹⁷ At cm ^-3 and subject intensive measures to the development of oxygen-induced volume defects The latter is preferred at the beginning of the technological process of component fabrication using known thermal treatment steps which simultaneously enable the formation of defect-depleted surface areas in the silicon wafers used, thus making extremely large volume defect formation possible to realize effective internal gettering without negative concomitant effects Furthermore, a thorough passivation of electrically active defects in surface and volume areas of silicon wafers used with SiO} / Si) N ₄ -layer insulator including especially the reduction of electrically active states at the Si / SiOj interface. In particular, the use of effective internal gettering is possible without negative effects of volume defects or residual defects in depleted surface areas. Disadvantages of a treatment directed to the component-side pane surface treatment are avoided

Erfindungsgemäß gefertigte Bauelemente weisen verbesserte Funktionsparameter und eine erhöhte Ausbeute auf. Components manufactured according to the invention have improved functional parameters and an increased yield.

The invention is intended to be explained in more detail with reference to an exemplary embodiment.

FQr die Herstellung von CCD-Bauelementen werden Bordotiorte Cz-Siliciumscheiben mit einem Durchmesser von 100mm und diner Ausgangskonzentration an interstltiellem Sauerstoff von 9 · 10¹⁷At cm"³ eingesetzt. Zur Realisierung effektiver innerer Getterung wird zunächst eine Wärmebehandlung bei 115O⁰C für die Dauer von 8 Stunden in einem Gemisch aus 90 Volumenteilen Stickstoff und 10 Volumenteilen Sauerstoff ausgeführt, um eine defektverarmte Zone von mindestens 10pm Tiefe nach Abschluß der thermischen Prozeßschritte der anschließenden Bauelementetechnologie einzustellen. Anschließend erfolgt eine Keimbildungstemperung bei 750°C für die Dauer von 24 h in Stickstoffatmosphäre. Derartig vorbehandelte Scheiben durchlaufen übliche Prozeßschritte einer jeweiligen CCD-Technologie, wobei als Isolator frontseitig eine Doppelschicht ausgebildet wird, die aus thermischen Oxid und einem 50 nm dicken LPCVD-Nitrid besteht. Rückseitig wird vor der Metallisierung nach Freilegen der Scheibenoberfläche eine 300ηm dicke amorphe Siliciumschicht mit einem Wasrqrstoffgehalt von etwa 25VoI.-% in einer PECVD-Anlage abgeschieden. Darauf wird eine 150 nm dicke Si]N₄-Schicht mittels PECVD aufgebracht. Danach erfolgt eine Temperung bei 900⁰C in Stickstoff für die Dauer von 30 Minuten, wobei ab 300⁰C eine Aufheizrate von 10 K, nin realisiert wird. Eine weitere Temperung erfolgt bei 420°C in Wasserstoff, ebenfalls für die Dauer von 30 Minuten. Schließlich wird die rückseitig susgebildete Doppelschicht naß- und plasmachemisch abgeätzt, bevor die Rückseitenmetallisierung vorgenommen wird. Derartig präparierte CCD-Bauelemente weisen insbesondere ein extrem geringes Dunkelstromniveau bei Lebensdauerwerten im ms-Bereich auf, da bei einer eingestellten Volumendefektdichte um 1 10^l0cm~³ eine starke und gleichmäßige Getterwirkung bei Passivierung von Restdefekten im defektverarmten Oberflächenbereich sowie angrenzender Volumenbereiche der Scheiben garantiert ist.For the production of CCD components, Bordotiorte Cz-silicon wafers with a diameter of 100 mm and a starting concentration of interstitial oxygen of 9 × 10 ¹⁷ At cm ^-3 are used to realize effective internal gettering first a heat treatment at 115O ⁰ C for the duration of 8 hours in a mixture of 90 volumes of nitrogen and 10 volumes of oxygen to establish a defect depleted zone of at least 10pm depth after completing the thermal process steps of subsequent device technology, followed by nucleation annealing at 750 ° C for 24 hours in a nitrogen atmosphere Discs pretreated in this way pass through the usual process steps of a respective CCD technology, with a double layer consisting of thermal oxide and a 50 nm-thick LPCVD nitride being formed on the front side of the insulator a 300 .mu.m thick amorphous silicon layer with a Wasrqrstoffgehalt of about 25VoI .-% deposited in a PECVD system. Then a 150 nm thick Si] N ₄ layer is applied by means of PECVD. Thereafter, an annealing at 900 ⁰ C in nitrogen for a period of 30 minutes, wherein from 300 ⁰ C, a heating rate of 10 K, nin is realized. Further annealing takes place at 420 ° C in hydrogen, also for a period of 30 minutes. Finally, the bilayer reshaped on the back side is etched wet and plasma-chemically before the backside metallization is carried out. Such prepared CCD components have, in particular, an extremely low dark current level with lifetime values in the ms range, since at a set volume ^defect density of 10 10 cm ^-3, a strong and uniform getter effect is guaranteed on passivation of residual defects in the defect-depleted surface region and adjacent volume regions of the disks ,

Claims

1. A process for the preparation of MOS devices with SiCVSiaN ^ insulator layers using in principle known technological process steps for the realization of respective device structures on the basis of Cz silicon wafers, in particular CCD devices and using atomic hydrogen for defect passivation within the technological sequence of Process steps, characterized in that before the metallization in a PECVO system on each silicon wafer used back a double layer is formed, consisting of an inner a-Si: H layer preferably having 0.1 ... 1.0Mm thickness and an outer Si ₃ N ₄ layer with preferably 0.03 ... 0.3μιη thickness followed by a two-stage annealing, first at 700 ... 900 ⁰ C with a heating rate of 1 ... 20K / minabetwa 300 ⁰ C in hydrogen and a holding time of 2.0 ... 0.5 h in the respective temperature range, then at 350 ... 500 ⁰ C in hydrogen atmosphere for d ie duration of 10 ... 30 min.

2. The method according to claim 1, characterized in that Cz-silicon wafers are used with a Ausgangskonzontration of interstitial oxygen above 6 x 10 ¹⁷ At cm " ³ .

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that preferably at the beginning of the technological process of component manufacturing thermal treatment steps for the formation of oxygen-induced volume defects of a density in the range (5 ... 30) · 10 ⁹ cm " ³ and defect depleted surface areas in the used silicon wafers realized wera ^ r

4. Process according to claim 1 to 3, characterized in that preferably a heating rate of 10K / min of 300 ⁰ C is realized up to a final temperature of 900 ⁰ C with a holding time of 0.5 h.