RU2095889C1 - Способ изготовления фоточувствительных приборов с зарядовой связью - Google Patents
Способ изготовления фоточувствительных приборов с зарядовой связью Download PDFInfo
- Publication number
- RU2095889C1 RU2095889C1 RU9595118667A RU95118667A RU2095889C1 RU 2095889 C1 RU2095889 C1 RU 2095889C1 RU 9595118667 A RU9595118667 A RU 9595118667A RU 95118667 A RU95118667 A RU 95118667A RU 2095889 C1 RU2095889 C1 RU 2095889C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- annealing
- hydrogen
- inert gas
- silicon wafers
- fpss
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
Использование: изобретение относится к электротехнике, в частности к технологии изготовления фоточувствительных приборов с зарядовой связью. Сущность изобретения: кремниевые пластины со сформированными на них фоточувствительными приборами с зарядовой связью, содержащие менее 50% забракованных при контроле на функционирование приборов, подвергают отжигу в газовой смеси водорода и инертного газа с содержанием водорода 30-80 об.% при температуре 400 - 450oC в течение 10 - 16 ч, охлаждают в инертном газе и повторяют контроль на функционирование. Указанная обработка восстанавливает работоспособность фоточувствительных приборов с зарядовой связью и увеличивает процент выхода годных приборов в 1,5 - 2 раза за счет повышения эффективности переноса заряда в регистре. 1 табл.
Description
Изобретение относится к электронной технике, в частности к технологии изготовления фоточувствительных приборов с зарядовой связью (ФПЗС). Работа МОП-структуры, в частности ФПЗС, основана на специфических свойствах границы раздела Si-SiO2.
Для улучшения параметров границы раздела Si-SiO2 при изготовлении МОП-структур используют термообработку в различных газовых средах. Известен способ изготовления МОП-структур, включающий создание на кремниевых пластинах подзатворного окисного слоя, электродов из поликристаллического кремния, пассивирующего окисла и отжиг в водороде при 800 900oC в течение 1 ч (см. Appl. Surface Sci. 1989, v. 39, N 1-4, p. 511 522, Aut. Nissan Cohen Yoav. ). Отжиг в водороде по указанному режиму приводит к увеличению плотности связей Si-H на границе раздела Si-SiO2 и повышает концентрацию ловушек горячих носителей, что делает приборы более стойкими к радиационным воздействиям. Вместе с тем, проведенные исследования (см. IEEE Electron Dev. Lett, 1988, v. 9, N 6, p. 287 289, Aut. Hsu F.-C.etc.) показали, что высокотемпературный отжиг снижает время и заряд пробоя подзатворного окисного слоя, что ухудшает пробивные характеристики MOSFET-приборов и уменьшает процент выхода годных.
Известен способ изготовления МОП-структур, включающий создание на кремниевых пластинах подзатворного окисного слоя, отжиг в газовой среде состава: 10% H2 + 90% N2, в чистом водороде или в атомарном водороде при температурах 180, 250 и 400oC в течение 1-4 ч, формирование металлических электродов, отжиг при 400oC в азоте в течение 20 мин и контроль электрических параметров [1] Установлено, что отжиг кремниевых пластин с окисным слоем в атомарном водороде при 400oC в течение 4 ч эффективно снижает плотность поверхностных состояний на границе раздела Si-SiO2. Недостатком способа является необходимость применения сложных конструкторский и технологических приемов для формирования атомарного водорода, отсутствие в промышленном производстве устройств для проведения такого отжига.
Известен способ изготовления МОП ИC, включающий создание на кремниевых пластинах активных и пассивных элементов, формирование металлической разводки из алюминия, вжигание алюминия и контроль на функционирование [2] Вжигание алюминия проводят в газовой среде, содержащей водород, при температуре до 500oC. Это улучшает качество контакта металлической разводки из алюминия с кремниевыми пластинами. Кроме того, эта операция способствует отжигу радиационных повреждений, которые могут возникнуть при напылении алюминия.
Вместе с тем установлено (см. IEEE Electron Dev. Lett. 1985, v. 6, N 7, p. 369 371), что отжиг в водороде по указанному режиму снижает наработку на отказ МОП-структур из-за формирования дополнительных связей Si-H, Si-OH на границе раздела Si-SiO2 и увеличения отрицательного влияния горячих носителей заряда на характеристики приборов.
Техническим результатом изобретения является увеличение процента выхода годных ФПЗС за счет повышения эффективности переноса заряда в регистре.
Указанный результат достигается тем, что в способе изготовления ФПЗС, включающем создание на кремниевых пластинах активных и пассивных элементов, формирование металлической разводки из алюминия, вжигание алюминия, контроль на функционирование и отбраковку ФПЗС, кремниевые пластины, содержащие менее 50% забракованных при контроле на функционирование ФПЗС, подвергают отжигу в газовой смеси водорода и инертного газа с содержанием водорода 30-50 об. при температуре 400-450oC в течение 10-16 ч, охлаждают в инертной газовой среде и повторяют контроль на функционирование.
Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что кремниевые пластины с сформированными на них ФПЗС, забракованные на операции "контроль на функционирование", подвергают длительному отжигу в газовой смеси водорода и инертного газа, например азота или аргона, и повторяют контроль на функционирование. Предлагаемая последовательность операций и предлагаемый режим отжига кремниевых пластин после отбраковки ФПЗС восстанавливают работоспособность ФПЗС и приводят к увеличению процента выхода годных приборов в 1,5-2 раза за счет повышения эффективности переноса заряда в регистре.
Предлагаемое техническое решение является новым, поскольку из общедоступных сведений не известен способ изготовления ФПЗС, включающий длительный (10-16 ч) отжиг кремниевых пластин с сформированными на них ФПЗС, забракованных на операции "контроль на функционирование", в водороде или смеси водорода с инертным газом при 400-450oC с последующим охлаждением в инертной газовой среде для восстановления работоспособности ФПЗС и повышения выхода годных приборов.
Предлагаемое техническое решение имеет изобретательский уровень, поскольку из опубликованных научных данных и известных технических решений явным образом не следует, что предлагаемая последовательность операций и отжиг кремниевых пластин с сформированными на них ФПЗС, забракованных на операции "контроль на функционирование", в предлагаемом температурно-временном интервале и в предлагаемом составе газовой смеси с последующим охлаждением в инертной газовой среде приводит к увеличению выхода годных приборов в 1,5-2 раза за счет повышения эффективности переноса заряда в регистре.
Предлагаемое техническое решение промышленно применимо, т.к. для его реализации могут быть использованы стандартное оборудование, приспособления и материалы широко распространенной планарной технологии.
Пример выполнения.
Кремниевые пластины марки КЭФ 20 окисляют при 1150oC, проводят фотолитографию и ионное легирование мышьяком для формирования стоп-каналов. Далее маскирующий окисел стравливают, проводят химическую обработку поверхности пластин по стандартному режиму, повторно окисляют пластины при 1150oC для формирования подзатворного окисла толщиной 0,15 мкм, сверху выращивают первый слой поликремния толщиной 0,165 мкм и легируют его фосфором при 950oC. В этом слое поликремния методом фотолитографии формируют топологический рисунок. В областях кремниевых пластин, незащищенных поликремнием, подзатворный окисел стравливают, проводят химическую обработку по стандартному режиму, вновь окисляют пластины при 1160oC до толщины окисла 0,15 мкм, выращивают второй слой поликремния, легируют его фосфором и формируют в нем топологический рисунок методом фотолитографии. Аналогичные операции от травления окисла до фотолитографии по поликремнию проводят для создания третьего слоя поликремния. Далее методом ионного легирования B+ создают стоково-истоковые области ФПЗС, проводят операцию геттерирования диффузией фосфора в нерабочую сторону кремниевых пластин, наносят защитный пиролитический окисел. Затем на кремниевые пластины с сформированными активными и пассивными элементами напыляют слой алюминия, создают в нем рисунок металлической разводки методом фотолитографии и проводят отжиг в газовой среде, содержащей водород, при 400oC, 40 мин для вжигания алюминия. После этого проводят контроль статических параметров ФПЗС и контроль на функционирование. Одним из критических параметров ФПЗС является эффективность переноса заряда в регистре, которую проверяют при контроле на функционирование путем зондовых измерений. После отбраковки ФПЗС кремниевые пластины, содержащие менее 50% забракованных структур, подвергают повторному отжигу по следующему режиму: 400-450oC; длительность 10-16 ч; состав газовой среды: водород и инертный газ с содержанием водорода 30-80 об. После отжига кремниевые пластины охлаждают в инертной газовой среде (азот или аргон) и повторяют операцию "контроль на функционирование".
Результаты выполнения предлагаемого способа представлены в таблице.
Представленные экспериментальные данные показывают, что отжиг кремниевых пластин, содержащих забракованные на операции "контроль на функционирование" ФПЗС, приводит к уменьшению количества забракованных ФПЗС и соответственно к повышению выхода годных приборов в 1,5 2 раза. Положительный эффект достигается за счет повышения эффективности переноса заряда в регистре.
Обоснование предлагаемых пределов:
1. Отжиг по предлагаемому режиму кремниевых пластин, содержащих более 50% забракованных при контроле на функционирование ФПЗС, не дает увеличения выхода годных, т. к. такие пластины, как правило, имеют окончательный брак, не поддающийся корректировке.
1. Отжиг по предлагаемому режиму кремниевых пластин, содержащих более 50% забракованных при контроле на функционирование ФПЗС, не дает увеличения выхода годных, т. к. такие пластины, как правило, имеют окончательный брак, не поддающийся корректировке.
2. При отжиге в газовой смеси водорода и инертного газа с содержанием H2 менее 30% (пример 6) положительный эффект не достигается. Отжиг в газовой среде с содержанием водорода более 80% в производственных условиях нежелателен из соображений техники безопасности.
3. Отжиг при температуре ниже 400oC (пример 1) и при температуре выше 450oC (пример 5) не уменьшает количество забракованных ФПЗС на кремниевых пластинах.
4. Длительность отжига менее 10 ч (пример 8) не увеличивает выход годных ФПЗС, а при длительности выше 16 ч (пример 9) достигается такой же результат, как и при длительности 16 ч. С другой стороны, необоснованное увеличение длительности отжига приводит к нежелательному снижению производительности труда и неоправданным энергетическим затратам.
Технико-экономическая эффективность предложенного способа заключается в повышении выхода годных ФПЗС, ранее забракованных на операции "контроль на функционирование", за счет повышения эффективности переноса заряда в регистре.
Claims (1)
- Способ изготовления фоточувствительных приборов с зарядовой связью, включающий создание на кремниевых пластинах активных и пассивных элементов, формирование металлической разводки из алюминия, вжигание алюминия, контроль на функционирование и отбраковку фоточувствительных приборов с зарядовой связью, отличающийся тем, что кремниевые пластины, содержащие менее 50% забракованных при контроле на функционирование фоточувствительных приборов с зарядовой связью, подвергают отжигу в газовой смеси водорода и инертного газа с содержанием водорода 30 80 об. при 400 450oС в течение 10 16 ч, охлаждают в инертном газе и повторяют контроль на функционирование.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU9595118667A RU2095889C1 (ru) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | Способ изготовления фоточувствительных приборов с зарядовой связью |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU9595118667A RU2095889C1 (ru) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | Способ изготовления фоточувствительных приборов с зарядовой связью |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2095889C1 true RU2095889C1 (ru) | 1997-11-10 |
RU95118667A RU95118667A (ru) | 1998-01-20 |
Family
ID=20173435
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU9595118667A RU2095889C1 (ru) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | Способ изготовления фоточувствительных приборов с зарядовой связью |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2095889C1 (ru) |
-
1995
- 1995-10-31 RU RU9595118667A patent/RU2095889C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. J. Electrochem. Soc. - V.135, N 7, р.1797 - 1801. 2. Технология СБИС / Под ред. С.Зи. - М.: Мир, 1986, кн.2, с.185 - 187. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4053335A (en) | Method of gettering using backside polycrystalline silicon | |
US4113515A (en) | Semiconductor manufacturing method using buried nitride formed by a nitridation treatment in the presence of active nitrogen | |
CA1061915A (en) | Method of fabricating metal-semiconductor interfaces | |
KR20060130089A (ko) | 실리콘 옥시니트라이드 층을 형성하는 방법 | |
US3550256A (en) | Control of surface inversion of p- and n-type silicon using dense dielectrics | |
JPH0787187B2 (ja) | GaAs化合物半導体基板の製造方法 | |
RU2095889C1 (ru) | Способ изготовления фоточувствительных приборов с зарядовой связью | |
JP3292545B2 (ja) | 半導体基板の熱処理方法 | |
US4613381A (en) | Method for fabricating a thyristor | |
JPS628512B2 (ru) | ||
JPH1197376A (ja) | 高耐圧半導体装置及びその製造方法 | |
JP2739593B2 (ja) | 半導体装置の製造法 | |
JPS60233824A (ja) | 半導体基板の処理方法 | |
KR940008377B1 (ko) | 반도체소자의 제조방법 | |
JPH07335656A (ja) | ゲッタリング処理方法 | |
RU2014671C1 (ru) | Способ изготовления фоточувствительного прибора с зарядовой связью | |
JPH04101428A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
KR100207470B1 (ko) | 필드절연막의 형성방법 | |
JPH07335655A (ja) | ゲッタリング処理方法 | |
KR960011647B1 (ko) | 디램 제조방법 | |
JPS6180823A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
KR100340589B1 (ko) | 실리콘기판의전자수명증가방법 | |
JPH07263447A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
JPH0661234A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH0232537A (ja) | 半導体装置の製造方法 |