RU2402101C1 - Способ изготовления полупроводниковой структуры - Google Patents
Способ изготовления полупроводниковой структуры Download PDFInfo
- Publication number
- RU2402101C1 RU2402101C1 RU2009120262/28A RU2009120262A RU2402101C1 RU 2402101 C1 RU2402101 C1 RU 2402101C1 RU 2009120262/28 A RU2009120262/28 A RU 2009120262/28A RU 2009120262 A RU2009120262 A RU 2009120262A RU 2402101 C1 RU2402101 C1 RU 2402101C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- silicon layer
- silicon
- density
- layer
- semiconductor structure
- Prior art date
Links
Landscapes
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Abstract
Использование: в технологии производства полупроводниковых приборов. Сущность способа изготовления полупроводниковой структуры согласно изобретению заключается в том, что рекристаллизацию аморфизированного ионами кислорода слоя кремния проводят электронными лучами, причем бомбардировку электронами осуществляют одновременно с обеих сторон кремниевой пластины. Нижний неподвижный электронный луч обеспечивает равномерный нагрев до температуры 1100°С, а верхний электронный луч сканирует поверхность пластины со скоростью 1-5 мм/с, с плотностью мощности 45-55 Вт/см2, вызывая локальное расплавление верхнего слоя кремния. Изобретение позволяет снизить плотность дефектов в полупроводниковых структурах, что обеспечивает улучшение параметров структур, повышение качества и увеличение процента выхода годных. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полупроводниковых структур с пониженной плотностью дефектов.
Известен способ изготовления полупроводниковой структуры с низкой дефектностью [пат. 4962051 США, МКИ H01L 21/265], за счет формирования промежуточного слоя легированного изовалентной примесью с последующим наращиванием эпитаксиального слоя полупроводника. В результате образуется большое количество дислокации несоответствия на границе раздела слой-подложка. При этом на границе раздела эпитаксиальный слой - слой легированный изовалентной примесью возникают дислокации несоответствия, которые геттерируют примеси и дефекты из эпитаксиального слоя. В таких полупроводниковых структурах образуются дополнительные механические напряжения, которые приводят к созданию дефектов и ухудшению электрофизических параметров структур.
Известен способ изготовления полупроводниковой структуры с низкой плотностью дислокации [пат. 5063166 США, МКИ H01L 21/265] путем имплантации двух зарядных ионов бора с энергией 350 кэВ с последующим быстрым термическим отжигом при 950°С в течение 25 с. В результате образуется слой с пониженной плотностью дислокации. На этом слое затем выращивается эпитаксиальный слой с пониженной плотностью дислокации, на котором в последующем создают активные области полупроводниковых приборов.
Недостатками этого способа являются:
- повышенная плотность дефектов в полупроводниковых структурах;
- повышенные токи утечки;
- низкая технологическая воспроизводимость.
Задача, решаемая изобретением: снижение плотности дефектов в полупроводниковых структурах, обеспечивающее технологичность, улучшение параметров структур, повышение качества и увеличение процента выхода годных.
Задача решается путем рекристаллизации аморфизированного слоя кремния электронными лучами, бомбардировкой одновременно обеих сторон кремниевой пластины, нижний луч обеспечивает равномерный нагрев до температуры 1100°С, а верхний луч сканирует поверхность пластины со скоростью 1-5 мм/с, с плотностью мощности 45÷55 Вт/см2, вызывая локальное расплавление верхнего слоя кремния.
Рекристаллизация аморфизированного слоя кремния электронными лучами снижает дефектность в структурах и величину заряда на границе раздела кремний-диоксид кремния, обуславливая улучшение параметров структур.
Технология способа состоит в следующем: в исходные пластины кремния формируют изолирующий слой диоксида кремния имплантацией ионов кислорода при энергии 150÷200 кэВ с интегральной дозой 1,8·1018 см-2. Затем проводят рекристаллизацию аморфизированного слоя кремния электронными лучами, бомбардировкой одновременно обеих сторон кремниевой пластины. Нижний луч обеспечивает равномерный нагрев до температуры 1100°С, а верхний луч сканирует поверхность пластины со скоростью 1-5 мм/с, с плотностью мощности 45÷55 Вт/см2, вызывая локальное расплавление верхнего слоя кремния. Рекристаллизацию проводят в атмосфере аргона. По мере охлаждения пластин образуется высококачественный монокристаллический слой кремния, пригодный для формирования активных приборов по стандартной технологии.
По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые приборы. Результаты обработки представлены в таблице 1.
Таблица 1 | |||
Параметры полупроводниковых структур, изготовленных по стандартной технологии | Параметры полупроводниковых структур, изготовленных по предлагаемой технологии | ||
Ток утечки, I ут ·1013 А | Плотность дефектов, см-2 | Ток утечки, I ут ·1013 А | Плотность дефектов, см-2 |
4,7 | 1,5·104 | 0,6 | 3,4·102 |
4,5 | 1,8·104 | 0,4 | 4,6·102 |
4,5 | 2,7·104 | 0,5 | 3,4·102 |
5,3 | 1,2·104 | 0,1 | 1,1·102 |
5,2 | 2,5·104 | 0,6 | 1,5·102 |
5,7 | 1·104 | 0,7 | 0,7·102 |
4,6 | 4,6·104 | 0,3 | 7,5·102 |
4,9 | 3,5·104 | 0,6 | 2,2·102 |
4,4 | 8·104 | 0,2 | 8,9·102 |
4,9 | 2·104 | 0,4 | 2,1·102 |
4,7 | 3,2·104 | 0,6 | 2,4·102 |
5,4 | 1,7·104 | 0,7 | 1,9·102 |
5,0 | 5·104 | 0,3 | 4,4·102 |
Экспериментальные исследования показали, что выход годных полупроводниковых структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 20,5%.
Технический результат: снижение плотности дефектов, обеспечение технологичности, улучшение параметров, повышение надежности и увеличения процента выхода годных приборов.
Стабильность параметров во всем эксплутационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям.
Предложенный способ изготовления полупроводниковой структуры путем рекристаллизации аморфизированного слоя кремния электронными лучами, бомбардировкой одновременно обеих сторон кремниевой пластины, обеспечивая равномерный нагрев нижней стороны пластины до температуры 1100°С и сканируя поверхность пластины со скоростью 1-5 мм/с, с плотностью мощности 45÷55 Вт/см2, вызывая локальное расплавление верхнего слоя кремния, позволяет повысить процент выхода годных приборов, улучшить их качество и надежность.
Claims (1)
- Способ изготовления полупроводниковой структуры, включающий имплантацию ионов в кремниевую пластину и отжиг, отличающийся тем, что после имплантации ионов проводят рекристаллизацию аморфизированного слоя кремния электронными лучами бомбардировкой одновременно обеих сторон кремниевой пластины, нижний неподвижный луч обеспечивает равномерный нагрев до температуры 1100°С, а верхний электронный луч сканирует поверхность пластины со скоростью 1-5 мм/с, с плотностью мощности 45÷55 Вт/см2, вызывая локальное расплавление верхнего слоя кремния, с последующим формированием на ней активных областей приборов по стандартной технологии.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009120262/28A RU2402101C1 (ru) | 2009-05-27 | 2009-05-27 | Способ изготовления полупроводниковой структуры |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009120262/28A RU2402101C1 (ru) | 2009-05-27 | 2009-05-27 | Способ изготовления полупроводниковой структуры |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2402101C1 true RU2402101C1 (ru) | 2010-10-20 |
Family
ID=44024041
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009120262/28A RU2402101C1 (ru) | 2009-05-27 | 2009-05-27 | Способ изготовления полупроводниковой структуры |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2402101C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2515335C2 (ru) * | 2012-06-04 | 2014-05-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова | Способ изготовления полупроводниковой структуры |
RU2738772C1 (ru) * | 2020-02-25 | 2020-12-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чеченский государственный университет" | Способ изготовления полупроводниковых структур |
-
2009
- 2009-05-27 RU RU2009120262/28A patent/RU2402101C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2515335C2 (ru) * | 2012-06-04 | 2014-05-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова | Способ изготовления полупроводниковой структуры |
RU2738772C1 (ru) * | 2020-02-25 | 2020-12-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чеченский государственный университет" | Способ изготовления полупроводниковых структур |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5198371A (en) | Method of making silicon material with enhanced surface mobility by hydrogen ion implantation | |
US8003498B2 (en) | Particle beam assisted modification of thin film materials | |
JP2004014856A (ja) | 半導体基板の製造方法及び半導体装置の製造方法 | |
JP2005094006A5 (ru) | ||
KR20060129957A (ko) | Simox 웨이퍼의 제조 방법 및 simox 웨이퍼 | |
RU2402101C1 (ru) | Способ изготовления полупроводниковой структуры | |
US6372585B1 (en) | Semiconductor device method | |
RU2445722C2 (ru) | Способ изготовления полупроводниковой структуры | |
RU2804603C1 (ru) | Способ изготовления полупроводниковой структуры | |
RU2522930C2 (ru) | Способ изготовления тонкопленочного транзистора | |
RU2476955C2 (ru) | Способ формирования легированных областей полупроводникового прибора | |
WO2019082536A1 (ja) | 基板の熱処理方法 | |
RU2804604C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
RU2539789C1 (ru) | Способ изготовления полупроводниковой структуры | |
RU2629655C2 (ru) | Способ изготовления полупроводниковой структуры | |
RU2431904C2 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
RU2428764C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
RU2733924C1 (ru) | Способ изготовления сверхмелких переходов | |
RU2388108C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
RU2726904C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
RU2586444C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
RU2390874C1 (ru) | Способ получения гетероэпитаксиальных структур кремния на сапфире | |
RU2755774C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
RU2723981C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
RU2734060C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110528 |