RU2539789C1 - Способ изготовления полупроводниковой структуры - Google Patents
Способ изготовления полупроводниковой структуры Download PDFInfo
- Publication number
- RU2539789C1 RU2539789C1 RU2013127359/28A RU2013127359A RU2539789C1 RU 2539789 C1 RU2539789 C1 RU 2539789C1 RU 2013127359/28 A RU2013127359/28 A RU 2013127359/28A RU 2013127359 A RU2013127359 A RU 2013127359A RU 2539789 C1 RU2539789 C1 RU 2539789C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- semiconductor
- structures
- defects
- silicon
- density
- Prior art date
Links
Landscapes
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полупроводниковых структур с пониженной плотностью дефектов. Задача решается путем обработки структур кремний на сапфире с эпитаксиальным слоем кремния ионами водорода в инертной среде с энергией 25-30 кэВ, дозой (3-5)·1015H+/см2 с последующим термическим отжигом при температуре 1000°С в течение 30-60 минут. Технический результат: снижение плотности дефектов, обеспечение технологичности, 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 [Пат.5068695 США, МКИ H01L 29/161] путем выращивания эпитаксиального слоя с низкой плотностью дислокаций, за счет обработки подложки с высокой плотностью дислокаций ионами бора с энергией 350 кэВ, с последующим быстрым отжигом при температуре 900°C в течение 25 секунд для образования рекристаллизованного слоя с пониженной плотностью дислокаций. В таких полупроводниковых структурах из-за не технологичности процесса рекристаллизации образуется большое количество дислокаций, которые ухудшают параметры структур.
Известен способ изготовления полупроводниковой структуры [Пат.4962051 США, МКИ H01L 21/265] путем формирования промежуточного слоя, легированного изовалентной примесью. Атомы изовалентной примеси имеют отличный ковалентный радиус от атомов материала подложки, в результате чего образуется большое количество дислокаций несоответствия на границе раздела слой-подложка. Затем проводится эпитаксиальное наращивание рабочего слоя полупроводника. При этом на границе раздела рабочий слой/слой, легированный изовалентной примесью, также возникают дислокации несоответствия, расположенные в плоскости границ раздела. Большое количество дислокаций геттерируют нежелательные примеси и дефекты из рабочего слоя, улучшая качество материала.
Недостатками способа являются:
- повышенная плотность дефектов в полупроводниковых структурах,
- образование механических напряжений;
- низкая технологичность.
Задача, решаемая изобретением: снижение плотности дефектов в полупроводниковых структурах, обеспечивающая технологичность, улучшение параметров структур, повышение качества и увеличение процента выхода годных.
Задача решается путем обработки структур кремний на сапфире с эпитаксиальным слоем кремния ионами водорода в инертной среде с энергией 25-30 кэВ, дозой (3-5)·1015Н+/см2 с последующим термическим отжигом при температуре 1000°C в течение 30-60 минут.
Технология способа состоит в следующем: в начале на сапфировой подложке наращивают пленку кремния толщиной 300 нм по стандартной технологии. В последующем структуры кремний на сапфире обрабатывают ионами водорода с энергией 25-30 кэВ, дозой (3-5)1015Н+/см2. Температура в процессе имплантации не превышала 50°C. Затем полученные структуры отжигались проведением высокотемпературного отжига при 1000°C в течение 30-60 минут в инертной атмосфере.
Улучшение структуры монокристаллического кремния связано с взаимодействием водорода с дефектами в области эпитаксиального слоя, прилегающего к границе раздела кремний-подложка. Наличие водорода в наиболее дефектном слое способствует диффузионному залечиванию дефектов и приводит к развалу промежуточных фаз алюмосиликатов вследствие высокого коэффициента диффузии комплекса ОН. Все это улучшает структуру слоя кремния, уменьшает число ловушек для носителей заряда вблизи границы раздела.
По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы структуры. Результаты обработки представлены в таблице.
Таблица | ||||
Параметры п/п структур, изготовленных по прототипу | Параметры п/п структур, изготовленных по предлагаемой технологии | |||
№ | Плотность дефектов, см2 | Подвижность, см2/В·с | Плотность дефектов, см-2 | Подвижность, см2/В·с |
1 | 6,8·104 | 350 | 3,2·102 | 510 |
2 | 4,2·104 | 380 | 2,0·102 | 535 |
3 | 3,6·104 | 400 | 1,8·102 | 590 |
4 | 4,8·104 | 370 | 2,4·102 | 520 |
5 | 2,5·104 | 410 | 1,5·102 | 600 |
6 | 6,1·104 | 355 | 3,3·102 | 505 |
7 | 3,9·104 | 390 | 4,1·102 | 560 |
8 | 1,5·104 | 420 | 1,2·102 | 610 |
9 | 5,3·104 | 360 | 2,9·102 | 515 |
10 | 3,0·104 | 405 | 1,6·102 | 595 |
11 | 2,0·104 | 415 | 1,5·102 | 605 |
Экспериментальные исследования показали, что выход годных полупроводниковых структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 19,5%.
Технический результат: снижение плотности дефектов, обеспечение технологичности, улучшение параметров структур, повышение качества и увеличение процента выхода годных.
Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям.
Предложенный способ изготовления полупроводниковой структуры путем обработки кремний на сапфире ионами водорода с энергией 25-30 кэВ, дозой (3-5)·1015H+/см2, с последующим термическим отжигом при температуре 1000°С в инертной среде в течение 30-60 мин позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надежность.
Claims (1)
- Способ изготовления полупроводниковой структуры, включающий процессы эпитаксиального наращивания рабочего слоя полупроводника и легирования, отличающийся тем, что после формирования полупроводникового слоя кремния на сапфире структуру обрабатывают ионами водорода с энергией 25-30 кэВ, дозой (3-5)·1015 H+/см2 и в последующем проводят высокотемпературный термический отжиг в инертной атмосфере при температуре 1000°C в течение 30-60 мин.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013127359/28A RU2539789C1 (ru) | 2013-06-14 | 2013-06-14 | Способ изготовления полупроводниковой структуры |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013127359/28A RU2539789C1 (ru) | 2013-06-14 | 2013-06-14 | Способ изготовления полупроводниковой структуры |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013127359A RU2013127359A (ru) | 2014-12-20 |
RU2539789C1 true RU2539789C1 (ru) | 2015-01-27 |
Family
ID=53278260
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013127359/28A RU2539789C1 (ru) | 2013-06-14 | 2013-06-14 | Способ изготовления полупроводниковой структуры |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2539789C1 (ru) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5854625A (ja) * | 1981-09-28 | 1983-03-31 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
US6150239A (en) * | 1997-05-31 | 2000-11-21 | Max Planck Society | Method for the transfer of thin layers monocrystalline material onto a desirable substrate |
US6613678B1 (en) * | 1998-05-15 | 2003-09-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Process for manufacturing a semiconductor substrate as well as a semiconductor thin film, and multilayer structure |
US6852652B1 (en) * | 2003-09-29 | 2005-02-08 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Method of making relaxed silicon-germanium on glass via layer transfer |
US7067430B2 (en) * | 2003-09-30 | 2006-06-27 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Method of making relaxed silicon-germanium on insulator via layer transfer with stress reduction |
RU2388108C1 (ru) * | 2008-12-30 | 2010-04-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова | Способ изготовления полупроводникового прибора |
RU2390874C1 (ru) * | 2009-01-30 | 2010-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Топаз-К" | Способ получения гетероэпитаксиальных структур кремния на сапфире |
-
2013
- 2013-06-14 RU RU2013127359/28A patent/RU2539789C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5854625A (ja) * | 1981-09-28 | 1983-03-31 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
US6150239A (en) * | 1997-05-31 | 2000-11-21 | Max Planck Society | Method for the transfer of thin layers monocrystalline material onto a desirable substrate |
US6613678B1 (en) * | 1998-05-15 | 2003-09-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Process for manufacturing a semiconductor substrate as well as a semiconductor thin film, and multilayer structure |
US6852652B1 (en) * | 2003-09-29 | 2005-02-08 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Method of making relaxed silicon-germanium on glass via layer transfer |
US7067430B2 (en) * | 2003-09-30 | 2006-06-27 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Method of making relaxed silicon-germanium on insulator via layer transfer with stress reduction |
RU2388108C1 (ru) * | 2008-12-30 | 2010-04-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова | Способ изготовления полупроводникового прибора |
RU2390874C1 (ru) * | 2009-01-30 | 2010-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Топаз-К" | Способ получения гетероэпитаксиальных структур кремния на сапфире |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013127359A (ru) | 2014-12-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5198371A (en) | Method of making silicon material with enhanced surface mobility by hydrogen ion implantation | |
JP5694096B2 (ja) | 炭化珪素半導体装置の製造方法 | |
JP2004103805A (ja) | 半導体基板の製造方法、半導体基板及び半導体装置 | |
RU2539789C1 (ru) | Способ изготовления полупроводниковой структуры | |
RU2539801C1 (ru) | Способ изготовления тонкого слоя диоксида кремния | |
RU2445722C2 (ru) | Способ изготовления полупроводниковой структуры | |
RU2402101C1 (ru) | Способ изготовления полупроводниковой структуры | |
RU2688851C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
RU2522930C2 (ru) | Способ изготовления тонкопленочного транзистора | |
RU2804604C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
RU2804603C1 (ru) | Способ изготовления полупроводниковой структуры | |
RU2476955C2 (ru) | Способ формирования легированных областей полупроводникового прибора | |
RU2621372C2 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
RU2586444C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
RU2431904C2 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
RU2388108C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
EP4050132A1 (en) | Semiconductor substrate manufacturing method and semiconductor substrate | |
RU2428764C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
RU2733924C1 (ru) | Способ изготовления сверхмелких переходов | |
RU2330349C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора с низкой плотностью дефектов | |
RU2726904C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
RU2734060C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
RU2390874C1 (ru) | Способ получения гетероэпитаксиальных структур кремния на сапфире | |
RU2515335C2 (ru) | Способ изготовления полупроводниковой структуры | |
RU2819702C1 (ru) | Способ изготовления тонкопленочного транзистора |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160615 |