SE500463C2 - Halvledarorgan innehållande ett eller flera skikt av polykristallin kisel med ett skrovlighetseffektivvärde som uppgår till högst ca 20 Å och förfarande för framställning av ett sådant halvledarorgan - Google Patents

Halvledarorgan innehållande ett eller flera skikt av polykristallin kisel med ett skrovlighetseffektivvärde som uppgår till högst ca 20 Å och förfarande för framställning av ett sådant halvledarorgan

Info

Publication number
SE500463C2
SE500463C2 SE8306070A SE8306070A SE500463C2 SE 500463 C2 SE500463 C2 SE 500463C2 SE 8306070 A SE8306070 A SE 8306070A SE 8306070 A SE8306070 A SE 8306070A SE 500463 C2 SE500463 C2 SE 500463C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
layers
layer
silicon
films
polycrystalline
Prior art date
Application number
SE8306070A
Other languages
English (en)
Other versions
SE8306070L (sv
SE8306070D0 (sv
Inventor
Alois Erhard Widmer
Gunther Harbeke
Liselotte Krausbauer
Edgar Felix Steigmeier
Original Assignee
Rca Corp
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 Rca Corp filed Critical Rca Corp
Publication of SE8306070D0 publication Critical patent/SE8306070D0/sv
Publication of SE8306070L publication Critical patent/SE8306070L/sv
Publication of SE500463C2 publication Critical patent/SE500463C2/sv

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3205Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/32055Deposition of semiconductive layers, e.g. poly - or amorphous silicon layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3205Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/321After treatment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Description

filmer såsom en fu.ktion av utfällni 2 lämplig för den fina mönsterlitografin som erfordras för att integrerade kretsar skall kunna framställas.
Tillväxt av kisel i det amorfa eller lina tillståndet är känd. Det är också känt att om man låter dylika filmer utlöpa vid mellan ca 85o° den looo°c kdeaer detta att medföra att de omvandlas till de polykristallina' tillståndet. Konventionellt bildas emellertid polykristallina skikt som framställs vid-tillverkning av halvledarorgan 1 det pdlykristallina tillståndet. anledningen till detta ar att ai- selskikt kan bildas det polykristallina tillståndet på be- l amorfa/polykristal- tydligt kortare tid än i det amorfa tillståndet, varjämte skikt som är bildade amorft anses av en del experter vara förhållan- devis instabila. Förutom detta har kraven på dylika organ det förgångna varit sådana, att skikt som bildas i det poly- kristallina tillståndet har kunnat godtas. Emellertid är det sannolikt sa, att kiselskikt som bildas i det polykristallina tillståndet inte kommer att kunna uppfylla kraven på tunnhet och släthet vilka ställs på komplicerade framtida flerskikt- halvledarorgan. i sig att Det har enlighet med denna uppfinning visa komplicerade eller komplexa flerskiktnalvledarorgan förbättra UI i hög grad genom att kiselskikten i des mma bildas i a f GW fa tillståndet och genom att utlöpnin år ske xristalllna tillståndet. " Komplieerade flerskiktnalvledare och andra elektroniska organ som innehåller ett eller flera skikt av polykristallin kisel förbättras genom att dylika skikt utformas med en excep- ...4 __ cells. tionell ytsläthet, kristallin fulländning samt mikrohomo tet genom att de får tillväxa i det amorfa tillståndet och får utlöpa,varvid de omvandlas till det polykristallina till- ståndet- Det visar sig till stor överraskning att den excep- tionella slätheten bibehålls i det polykristallina skiktet- ?å bifogade ritning visar fig l en tvärsektionsfy av -Uv n' lina kiselskikt, medan fig 2 är ett diagram som visar effekti värdet av ytskrovligheten hos utlöpta polyzristallina kisel- ngstemperaturen. - ett sammankopplingsorgan som innehåller ett flertal polykrista= 3 4, Ü nanfor si C12 Föreliggande uppfinning till nalvledarorgan e h eller andra elektroniska organ som innenaller ett skikt av polykristallin kisel. Dylika organ eller anordningar ller flera innehåller vanligtvis eller utgör en del av en elektronisk krets.
Såsom exempel på sådana organ kan nämnas MOS-grindar, samman- kopplare, belastningsmotstánd, dubbla polykristallina kisel- kondensatorer och en mångfald organ som kan återfinnas inom den integrerade högdensitetskretsteknologin. Uttrycket ”organ” skall i sin här använda form anses inkludera halvledarstrak~ turer eller -aggregat. Generellt sett kan denna aspfinning till- lämpas på vilket som helst elektroniskt organ som behöver ett eller flera skikt av polykristallin kisel, såsom det i fig l åskådliggjorda organet. Ehuru man enligt föreliggande uppfinning förbättrar ett enstaka skikt av polykristallin kisel på ytan I" hos ett organ forverkligas uppfinningens oväntade fördelar-prin- É eipiellt med ett inre enstaka eller flertal skikt iAen fl r- skiktsstruktw .
'~- I fig l är ett sammankopplingsorgan åskâdliggjort, lïf _ t ex ett organ avsett att anbringas mellan två transistorer l¿:: _ (inte visade). Sammankopplingsorganet har tvâ styren eller grin-L '“2 A dar 21 som utgör en del av en första nivå av polykristallin ki- Igë sel. Styr- eller grindoxiderna 22 och fältcxiden 23 utgörs av åfä kiseldioxid. Ett andra skikt 2% av polykristallin kisel tjänst- Éas gör såsom en sammankopplare mellan transistorerna. Anordningen 3 är täckt med ett lämpligt dielektriskt material 25.
I enlighet med denna uppfinning bildas skikt av pel"- ~kristallin kisel i det amorfa_tillståndet på ett godtyckligt konventionellt substrat som är innehållet i elektroniska organ, t ex safir, glas, kiseldioxid o dyl. Den fëredragna metoden v15*- C58 p) att utfälla kiSElSkíkÉ i enlig nom kemisk ångutfällning vid l de uppfinnings syften avser utt ycket ”amorf“ ett kise skikt det med denna uppfinning J* i ägt tryck (LPCVD). För öreliggan- W l som har fått tillväxa exempelvis medelst kemisk ångutfällning vid lågt tryck och vid en temperatur mellan ca EGOG och 53006.
Skikt av detta slag blir helt amorfa om de mäts medelst Banan, helt amorfa under men något kristallina vid 58900 om de stude- ras med hjälp nav .rsnegenstrà1ar, een total: ansa-fe aea :naaaea- de kristallpartiklar med en genomsnittlig kornstorlek mellan f, \-p ^_ , ,_ ,h g g g »A _ Å Lu. Od 01.21.- .Lríu r OH .ME :Jo/utfaï: "LaLiLQ QitÅJfOÛVÄ/'CL "". f,'É" “" mzxrosaooi ¿i;¿,. ren ezfzïa xirartircà Lo: ïizolàkiktát af" .
“PM vf; ». VV.,\, "..,.,, ,.., ,._ , "Jazfl-'Éfài “såfall vid". si; èlïul- ouI..'§JL.íS';.-.,=..l" .'. í,--.1:.'-'uf..~.._.oelfpfiulíx; fffrï; sådana faktorer som sättet på vilket substratet är anordnat reaktorn, de geometriska dimensionerna hos själva reaktorn, exakta läget och toleransen nos termostapeln, o dyl.
I motsats till ovanstående har skikt som har utfällts genom kemisk àngutfällning vid lågt tryck under likartade be- tingelser men vid temperaturer mellan 6000 och 62000 visats medelst konventionella metoder vara helt kristallina och ha genomsnittliga korndimensioner som uppgår till 300 Ä eller mera.
Dessutom medför utlöpning av sådana skikt att man erhåller poly- kristaiiin kisei i ett i 'hög grad scen: tillstånd som är bilda: av dels väl kristalliserat material, dels dàli t kristalliserat material. Det dåligt kristalliserade materiale komma 1 en mängd av upp till25'viktprocent av sådana skikt, med- f? O 4- år , som kan för-- för att de blir i hög grad oönskvärda för organtilläapningar, eftersom de kan ha i hög grad påkända strukturer som kan leda till defekter hos organen.
De aktuella skikten av polykristallin kisel utfälls före- trädesvis medelst konventionella kemiska ångutfällningsmetoder vid lågt tryck ur en ånga som innehåller kisel, t ex silan, vid 5600 till BBOCC under användning av konventionell apparatur.
Skikt som dopas in sitt framställs genom att man blandar ett f- (dn lämpli~t dopmedel, såsom fosfin, med den kiselnaltiga ángln.
Ehuru man föredrar kemiska àngutfällningsmetoder vid lågt tryck med utnyttjande av silan såsom den kiselnaltiga ångan i enlighet med föreliggande uppfinning kan andra etablerade metoder och material som ger ett likartat resultat lika gärna utnvttjas. l A Skikten får utlöpa vid 8500 till lOG0oC, företrädesvis i en atmosfär av kväve som innehåller 6,5 volymorocent syre. Be: u. _ “än ringa proeentsatsen syre som förekommer är särskilt viktig d n 4.:. 'wa m det gäller skikt som är dopade in situ med fosfor därf'r syret bildar ett mycket tnnt_oxidskikt på den dopade kiseln yta, varigenom ntdiffundering av fosforn förhindras. Detta fun- na oxidskikt avlägsnas från ytan nos den polykristallina kisel: efter utlöpning och före efterföljande förlopp, såsom m"nster- givning av kiselskiktet.
' .Q wflr ., H .mxààlmffl fiiâfeš ïlïYäßfšššflåàlfëišfiïï' '__"läfiåif~ší~_:*ñfi'ïflš\f”ë " Halvledarorgan forbattras i sctyuançe ¿rae - enlignet del-Elg ,_¿¿~_Û.~-;-..<.,,,_. .ëçe-.eaffcfi qe--i- .q-agiïfq-Vcf. f., A9 .,~^~,..~.,,,,.f,_c»@fi: nl Vi , , iii.Jiii- .li-s.,- -,- _i_i.ii-.,_ Q _. oi, ;l,_,.o_,_.t>_ oss _' .r ä; -1~ f. - »w- lterar 1 en na;a,ra- kiselskikten i det amoria tillståndet res; förbättrad korneildning vid utlänning. Skikten har mindre pi- känningar eller spänningar ocn nägra ialla :ning än skikt som får tillväxa i det polykristallina tillståndet. Skikten har en exceptionell ytsläthet som ger i betydande grad f rbattrade gräns- ytor mellan anslutande skikt sen således reduce-a pet elektriskt genomtrott. De aktuella filmerna rar mycket foc niaio 1 . homogenitet, variör de kan vara mycket noggrant l finierade. Det är oväntat att dessa fördelaktiga egenskaper te- varas i de aktuella filmerna efter omvandling till de kristallina tillståndet även om utlöpning medför en b ökning i den inre kornstorleken, dvs till en genomsni lek av ca 800 Ä. _ Ytskrovligheten hos polykristallina kiselfilmer i utfalld och utlöpt form kan karakteriseras medelst optisk spektroskcpi och elektronmikroskopi. I den optiska metoden förångas en tunn film av silver, dvs med en tjocklek av mellan 700 och lOQO Å, på ytan, varjämte skillnaden i reflektionsförmåga fastställs genom att man utnyttjar metodiken som är beskriven av Cunningham och Braundmeier, Jr. i Phys, Rev. B 11.1, v19 (1916).
I enlighet med denna uppfinnirg är effektivvärdet nes skrovligheten o-hos en kiselfilm som har fått tillväza (som har odlats)medelst kemiska ångutfällningsmetoder vid lågt tryck ur silan vid 560ÛC högst 20 Ä, medan den effektiva skrovligheten för en film som har fått tillväxa på samma sätt vid 62606 i re~ gel uppgår till minst 50 Ä. Pig 2 visar ett diagram över de e vid QOOD till lOOO°C såsom en funktion av utfällningstemperatnren Det framgår klart av diagrammet att o-värden på ca 20 Å eller mindre och i regel ca_l5 Ä eller mindre endast kan uppnås medels kemiska ångutfällningsmetoder vid lågt tryck och vid utfällniags- temperaturer på SBOOC och lägre.
I motsats till vad som har angivits i litteraturen, t ex Kamins, J. siectrochem. ene. 1217, sm 566 (i9ßfoi, utfaiia: g av kisel i det amorfa eller amorfa/kristallina tillståndet inte 4- .f - f o undvikas vid tillverkning av halvledarorgan. I motsats till dett har vi funnit att komplicerade flerskiktnalvledarorgan kan förbättras i hög grad,genom att kiselskikt får tillväxa på desamma i det amorfa tillståndet,till följd av den exceptio- a» »JC nella slätheten, avsaknaden av spänningar samt mikronomogeni ten hos dylika skikt.
Det förhållande: att de aktuella Stinsen bibehåller :ina fördelaktiga egenskaper under utlöpningen är oväntat därför att utlöpning ökar kornstorleken. I samband med föreliggande uppfin- nings tillkomst har det observerats att de aktuella skikten-har en genomsnittlig kornstorlek som uppgar till ca 800 Å efter ut- löpning, medan sådana skikt som är-bildade vid högre temperatu- rer har en genomsnittlig kornstorlek som uppgår till mellan ECC och 400 Å. Det förhållandet att de aktuella skikten oväntat bi- behåller sin ytsläthet genom utlöpning visas i tillfredsställande grad av resultaten som är_inritade i fig 2, vilka äller för ut- löpta skikt och vilka inte nämnvärt skiljer sig fr n re i en likartad bestämning som har utförts med skikt i tillv"tt tillstånd.
I 'l samband med uppfinningens tillkomst har det vidare vi- sat sià att konventionell dopinf in situ med exempel is fosfor inte ökar de aktuella skiktens ytskrovlienet i någon större grad, Detta är oväntat därför att man har konstaterat att fosfordopning in situ ökar korntillväxten i kiselfilmer. I samband med upp- finningens tillkomst har det visat sig att ehuru volymandele: av kristallpartiklar är något större då det gäller ett in situ- n - - -- , f O z: 1° :_ ,..;:1 fosiordopat kiselskikt som utfalls vid 580 C an oa det öailer o åda ett korresponderande odopat skikt blir ytegenskaperna h s b skikten desamma. Det förhållandet att man finner ytskrovligh ts- värden län; från topp till topp mindre än 59 Ä då det gäller ett in sitn fosfordopat utlöpt skikt blir i hög grad oväntat då man tar i betraktande att den genomsnittliga kornstorleken vid till- 1 *<1 H ff (D *S PJ p.
GQ Få (D k F; <1 Q-h fl f).
(D H' få R 'AJ FJ ïš* [h f s' Wo 'CJ W UI 531 Üf' ff' f), iii 'U *o Pa Q p.
IL! h: p. fi! *sa L! p. { 3 CV (U får anses vara begränsad till detaljerna som är beskrivna i exemplen. T exemplen är alla “elar och procenttal ^ngivna på _> 7 grqndval av vikt, medan alla temperaturer är ahgivaa i grader celšius såvida inte annat är sagt..
Exemeel l 6 ' U fällning av kiselfilmer på cxidskikt med tjcckleken EOOO Ä, vilka fått tillväxa termiskt på (100) kiselsubstrat, utfördes i en kemisk angutfällningsreaktor vid_lågt tryck i ett kvartsrör med innerdiametern 127 mm. Filmtjockleken uppgick i ett typiskt fall till 0,5/am. Utfällningstemperaturen uppmättes inuti reaktionsröret. Kiselutfällningir utfördes vid tempera- tarerna 5600, 5700, 5800, 6000 och 6200 vid 350 mtorr med ett silanflöde uppgående till 20* cm?/min. Såsom en följd av en 11 iakttagen ökning i filmtjockleken met f mens periferi med ökazd l temperatur utfördes utfal ningarna vid 6000 ech 6200 vid trycket la t ockleken øch begränsade til växt- I likformighete. i den radiel j takten till ca l00 Ä/min. Kiself miskt i en kväveatmosfär vid tem eraturerna 9000, 9500 och 1000”.
Filmernalkarakteriser löpte medelst Ramen och elastisk lj tion, ultraviolettreflektionsförmåga, röntgen trâlningsdif raa- tion, elektrisk strömlednilgsförmàga, ^“sbknings l skopi (SBM) coh transmissionse och 580° var helt amorfa, medan sådana kiselfilmer som hade få. f; ciiivaxa vid 'mellan 6<>o° och 62o° nade en skarp: "xargae kristallinitet. Böntgendiffraktions- och Tšë-analyserna hekra_- hade att filmerna som utfaiiaes vid 56c° var hair, anfzorfa, mami; filmerna sem utfälldes vid 5800 hade små kristallpartiklar in- bäddade i den amorfa matrisen, varjämte filmerna som utfëlldes vid 6009 och 6200 var helt kristallina. Det utlöpta materialet visade sig vara helt kristallint i samtliga fall.
Ingen av metoderna visade någon nämnv*rd skillnad i fil- mer som hade fått utlöça vid de skilda tempelaturerna. att döma av Ramen-linjebredden øch den optiska absorptionen låg emeller- tid filmerna som bildades vid de lägre temperaturerna (zella: 5600 och 5800) betydligt närmare enkristallmasszisel än filmer- na som utfälldes vid de högre temperaturerna coh som bestod av 1 'Å \.. k...« n så... re t/'W i. vw* 8. dels välkristalliserat material, dels dåligt kristalliserat ma- terial. Det dåligt kristalliserade materialet innefattade upp till ca 25 volymproccnt av dessa filmer. THE- och röntgenstrál- ningsanalysvisade att kornstorleken hos filmen som bildades vid lägre temperaturer ökade i betydaade grad under utlöpning, un- der det att kornstorleken hos film som tillväxte vid höga tem- peraturer ökade 1 mycket ringa omfattning. De elastiska ljus- spridningsresultaten överensstämde med resultaten från Haman- spridning. I tskrovligheten hos kiselfilmerna före utlöpning under- söktes medelst elektronmikroskopi och optisk spektroskopi med utnyttjande av tekniken som är beskriven av Cunningham o a h? uraundmeier. Excitationen av_ytplasmor förstärker reflektioes r förlusten som skulle kunna Kalibreras di ekt i oevärden som förmågan (R) hos ett silverskikt med tjockleken l000 Å till =0,S36 resp E=0,äëÄ. Detta visar tydligt förlusten av reflel- tionsförmåga i filmen som har fått tillväxa i det polykristal- lina_tillståndet vid 6200- Med användning av kalibrerireen en- ligt Cunningham och Br andmeier korreleras dessa mätnilsar till en effektivvärdesskrovlighet o's m uppgår till mindre en iš 5 -- v l~ 1- - 0 ' ' '- 9 e J' ë-ß fl--- v- .. f v- . .' 1. .'. f' u el; J ._ -- _ r. _.. u v å det galler lilmer tea tewpe a are ~6O resp oepl da de 'ller filmen med temperaturen (“00.
Cl- m TBH-mikrodiagram togs av filmer som tillväxte vid 5,0 och 6200 med en film av platina med en tjocklek av mellan 10 och 20 Å utfälld r vinkel av #50. man se lighet Grp från topp till topp på mindre än 50 Å, medan yt- , ek till mellan ca 200 och e under en infalls- i äknade att 5?0 -filmen hade en ytskrov+ skrovligheten för 6209-filmen uppgi - . o' l , t _ u 500 Ä. Eitersom pp ar flera gå.ger sa stort som Geffektiïvar- 'l de korrelerar dessa värden v" med skrovlighetsvärdena som har beräknats ur de optiska mäta ngarna. För att fastställa hur=- i vida påföring av en beläggning på ytan inverkade på de avlasta värdena togs SBM-mikrodiagram ^v materialytan. Samma sidleds- dimensioner konstaterades som i TEM-bestamningarna, I både TEM~ och SLM-studierna observerades det att utlöpning'ovaatat ' s inte medförde någon ökning i ytszrovligheten ho 9 merna.
Den elektriska konduktiviteten hos filmerna mättes med en kontrollspanning på 50 mï. Mätningar utfördes både med av- seende på filmer såsom de tillväxte och utlöpta filmer med an- vändning av provstycken härrörande från två separata utfall- ningar för varje temperatur. Spridningen i konduktivitet inom de utlöpta filmerna som hade fått tillvëxa vid 5600, 5760 och 58o° uppgick :in mailen 5 :g 1o'7 och 1,9 x io' (oamcmïl. :få det gällde de utlöpta filmerna vid vilka utfällning skett vid 6000 och 6200 visade provstycken av en grupp av utfällningar .- förmåva som om dessa filmer Cu en liten spridning i strö skulle ha tillvuxit vid d gruppen av utfällningar visade emellertid en extremt stor sprid- mle~nings e lägre temperaturerna. Den andra ning av konduktiviteten. Det förefaller därför att vara mycket svårt att erhålla filmer med reproducerbara materialegenskaper vid utfällningstemperaturer lika med 6000 och 6200. Denna iakt- tagelse angavs på grundval av de övriga undersökningarna som utfördes enligt ovan. _ Exemoel 2 Filmer utfälldes på samma sätt och vid samma fem tempera- turer som i exempel l. Filmerna dopades in situ med fosfor'geno: Ä äïï fosfin fogaaes till silann fallningsgasen med ett gasflödes- x lO_“ under utnyttjande av en b förhållande PH3/Siïn lika med 8 I procent fosfin utspädd med kväte. För att kompensera för fos- fins negativa inverkan på tillväxttakten och för icke-radiell likformighet ökades utfällningstrycket till 500 mtorr, var SiH¿-flödestakten ökades till 300 cm;/min. Filmerna fick u och karakteriserades såsom i exempel l.
Då man använde sig av konventionella Banan-metoder vi- Y* sade det sig att volymprocenten av kristallpa.tiklar var något ll kristallpa-:i;- p. ß högre och övergångsomrâdet från amor rm t H: fo lar lägre för de dopade filmerna i jämförelse med de odopade filmerna i exempel 1. V De dopade filmerna som utfälldes vid 5800 var aaorfa kristallina, under det att de dopade filmerna som utfälldes vid 6000 var helt kristallina. Böntgenstrâlningsdiffraktion och TEM~analys visade överensstämmelse med ifrågavarande Ramen i no nu mos , u o n | JO 10 detta avseende. _ De genomsnittliga kornstorlekarna för skikt dopade med fosfor in sicu och zillvaxta vid §8o° eller earunaer uppgick till mellan ca 200 och l0O0 Å i jämförelse med mellan 60 och 120 Å då det gällde de odopade filmerna. I motsats till vad som var fallet vid de odopade filmerna enligt exempel 1 med~ förde utlöpning en betydande ökning av kornstorleken hos alla skikt, oberoende av utfällningstemperaturen.
De utlöpta filmerna undersöktes medelst Raman~spridning med avseende på påkänningar eller spänningar och gitterdistor- tion, vilka utgör kritiska faktorer i organtillämpningar. Det visade sig att de dopade filmerna hade något mera spänningar än filmerna som hade fått tillväza vid låg tezperatur i exem~ pel l men att dopningen minskade den dåliga kristallisationen som iakttogs i exempel l något för filmen som nade utfällts vid o 600 . elastiska ljnsspridnilven överensstäm- både då det ällde skikten såsom de _ 8 skikten. Det visade sig att de oästa filmerna fanns vid utfällningstempere- Resultaten av den de med Ramen-spridningen tillväxte och de utlöpta strukturerna i de dopade turer som låg vid högst 5?0° och att filmer med sämre kvalitet vissa tillämpningar kunde framställas vid temperaturer 05800 och 6200. Över 6200 var kva iteten hos filmerna inte godtagbar.
Mätningar med avseende på ytskrovlifhet visade att o=vär- men_ändå användbara för well om .n-...na-»Q den uppgående till ca l5 Ä endast kan uppnås vid utfällningstex- peraturer som uppgår till mindre än 5800 eller lägre, såsom var fallet med de odopade filmerna enligt exempel l. I motsats till filmerna att filmerna som dopades in situ med fosfor och som tillväxte upp till 6200 fortfarande har en ytskrovlighet som är r'ndre mr »_1_f._f.-:_ __ än 30 Ä, vilket är godtagbart för vissa tillämpningar. inn enligt exempel l står emellertid det förhållandet vrrrßï Qí» TC,- trodiagram togs och visade sig vara i god överensstälM-_- . . __ __ ,. c- H _ talt sett ar det overraskande att pp-varoen iakttogs hos de dopade filmerna i betraktande av leken är betydligt större än då det gäller de Kondextis/itetsssätnisgar utfärdas see p., ll na liksom i exempel 1. Övergångsutfällníngstemperaturen upp~ . . _ o _ w _ _ glck tlll 380 . Fi¿mer som tillvaxte unoer oenna temperatur ' ._ 1 X 10-2 {ohmcmï , 7 _ . H n o , meoan fllmerna som tillvaxte over 580 var kristalllna och var amorfe och hade låg konduktivitet, dvs L hade en hög konduktivitet som uppgick till l x 103 (ohmcm)'l, Alla de utlöpta filmerna hade denna konáuktivitet. Dessa vär- den visar en genomsnittlig arkresistivitet som uppgår till 20 ohm/kvadrat för en film som är O,5;um tjock.

Claims (2)

L lf: :mf-ru rn '-17 . -3- -.'..._, -f...r«.
1. Ealvledarorgan nnehàllande ett eller flera skikt av i polykristallin kisel. M ä n n e t e c k n a t därav, att har ett skrevlighetseffektivvarde sem V nämnde skikt (21, 2%) uppgår till högst ca 20 Å.
2. -Organ enligt krav l, X ä n e t e c k n a t därav, att nämnda skikt (21, 24) har ett skrøvlighetseffektivvärde eom uppgår till ca 15 Å. f»
3. Qrgan enligt krav l, k n n e t e c k n a t åarav, 1 å att skikten (21, 24) av pelykristallin kisel är bi áaåa i Å- Ü 'det amørfa tillståndet och är utlöpta för att omvandlas ll det polykristallina tillståndet. 1_ Ä. Organ enligt krav l, k ä n n e t e c K n a t därfv, _3 “' att skikten (21, 24) av polykristallin kisel är bildade ar É en ånga som innehåller kisel.
5. Organ enligt krav íë, k ä n r. e t e c K n a t “där-av, v ~ '_ __ g .__ i i-____ .att narzmáa ang-a ar vsilan. : : , , __«_ _ 6. Organ enligt krav ä, k ä n n e t e c k n a t därav, É.IÜ_ att nämnda skikt {2l, 2Ä} är bildade genem kemisk ångutfäll- i :fl ning vid lågt tryck. :g«. 7. Grgan enligt krav 5, k a n n e t e e k n a t därav, ° " att nämnda 514114: (al, et) är biiaaae vid en t_e.=:,~.e:-at~.;r a-.f - ~ - oi från ca ;6Û” till ca 389 t.
8. Crgan enligt krav 1, k ä i n e t e c X n a t äärav, att skikten (2“, 2ä} är utl“;ta vid en temperatur av från .- 0 2. V 0 ca 890 till ca lGOO C.
9. Ûrgan enligt krav l, k ä n n e t e c K n a att ett eller flera av nämnda skikt (21, 2%) är å0P¿ï in situ. V
10. Grgan enligt krav 9, X ä 3 n e t e c k n a t därav, att nämnda skikt (21, 2%) är bildade ur en ånga som-inn 3-1 kisel och som också inneaåller ett lämpligt dopningsme n n n e t e c K n a t áarav, fx? ll. Drgan enligt krav 10, k n att nämnda dopningsmedel är fosfin.
12. Förfarande för framstå innefattande momenten (2) utfäll-i:g av ett sïikt av kisei på ett substrat, (hå utläpning av nämnfie skikt, Sch íc; fran- ställning av ett eller flere ytterligare etik: av 1 material därpå, k ä n n e t e c k n e t därav, att näfráa .. * I ___¿. 1,,- ållfflifzïa/ “mdåø m] Lffll" Û' biwkwüf . ,_ - _ _1_,f - f f i” 'føflåu-nffi/(flfwøflïrz Vu.. \ -'-'-..; - *Kïq-w än: f. .- -W f 'JL 4.17... a-vflflz, L .fana u-»zu b utlöpes för att áärv ä cmvanàlas t r i íl ñä. da skikt 'Él, ÉÄ tíïlstånáet, varvid ; Q } har ett skrøvïi3:eä_ effektivvärdf :cm uppgår till hög t ca 20 Å.. '”=" 12, X ä fi n e t e Q Z n : t 2~} :;r ett e2:~vli3ïe::eff:¿:i~ av xisel äiidas ur en ange e m v lä, X ä n n e t e t Z A 2 t silfa.
16. Förfarande en igt krav lä, X ä n n e t e c k n a t därav, att näwnda skikt (21, 2%) bildas genom kemisk ångutfïll r i ng vid lågt tryck. f
17. För aranâe enligt krav 12, X a n n e t e c k n a 3 därav, att skiktet (21, 2%) utlëpes vid en temperatur av från t Q -_ _ . On ca 890 :111 ca løoo t.
18. L Förfarande enligt krav 12, k ä n n e t e c k n e t därav, att nämnda skikt (21, 2%) dopas in situ.
19. Färfarande enligt krav 18, k ä n n e t e c k n e t därav, att nämnda skikt (21, 2%) biifias ur en ånga se; :une- håller kisel, varvid nämnda ånga des ligt døpningsmedel.
20. Förfarande enligt krav 19, k ä n n e t e c k n a t iär' att nämnda fiopningsmedel är fosfin.
SE8306070A 1982-11-12 1983-11-04 Halvledarorgan innehållande ett eller flera skikt av polykristallin kisel med ett skrovlighetseffektivvärde som uppgår till högst ca 20 Å och förfarande för framställning av ett sådant halvledarorgan SE500463C2 (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US44137182A 1982-11-12 1982-11-12

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE8306070D0 SE8306070D0 (sv) 1983-11-04
SE8306070L SE8306070L (sv) 1984-05-13
SE500463C2 true SE500463C2 (sv) 1994-06-27

Family

ID=23752618

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8306070A SE500463C2 (sv) 1982-11-12 1983-11-04 Halvledarorgan innehållande ett eller flera skikt av polykristallin kisel med ett skrovlighetseffektivvärde som uppgår till högst ca 20 Å och förfarande för framställning av ett sådant halvledarorgan

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JPH0652715B2 (sv)
DE (1) DE3340584A1 (sv)
FR (1) FR2536210B1 (sv)
GB (1) GB2130009B (sv)
IT (1) IT1171797B (sv)
SE (1) SE500463C2 (sv)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4504521A (en) * 1984-03-22 1985-03-12 Rca Corporation LPCVD Deposition of tantalum silicide
GB8504725D0 (en) * 1985-02-23 1985-03-27 Standard Telephones Cables Ltd Integrated circuits
US4789883A (en) * 1985-12-17 1988-12-06 Advanced Micro Devices, Inc. Integrated circuit structure having gate electrode and underlying oxide and method of making same
DE3670403D1 (de) * 1986-07-18 1990-05-17 Nippon Denso Co Verfahren zur herstellung einer nichtfluechtigen halbleiterspeicheranordnung mit moeglichkeit zum einschreiben und loeschen.
GB2204066A (en) * 1987-04-06 1988-11-02 Philips Electronic Associated A method for manufacturing a semiconductor device having a layered structure
JP2690917B2 (ja) * 1987-12-07 1997-12-17 株式会社日立製作所 薄膜形成方法及び半導体装置の製造方法
FR2627012B1 (fr) * 1988-02-10 1990-06-01 France Etat Procede de depot d'une couche polycristalline a gros grains, couche obtenue et transistor pourvu d'une telle couche
DE69030864T2 (de) * 1989-12-01 1997-11-13 Texas Instruments Inc Verfahren der in-situ-Dotierung von abgeschiedenem Silizium
US5366917A (en) * 1990-03-20 1994-11-22 Nec Corporation Method for fabricating polycrystalline silicon having micro roughness on the surface
JP2508948B2 (ja) * 1991-06-21 1996-06-19 日本電気株式会社 半導体装置の製造方法
GB2293691B (en) * 1991-09-07 1996-06-19 Samsung Electronics Co Ltd Semiconductor memory devices
KR960026821A (ko) * 1994-12-20 1996-07-22 김주용 캐패시터 제조방법
WO1996039718A1 (fr) * 1995-06-06 1996-12-12 Asahi Kasei Microsystems Co., Ltd. Dispositif a semi-conducteurs et son procede de fabrication
US5733641A (en) * 1996-05-31 1998-03-31 Xerox Corporation Buffered substrate for semiconductor devices
US7015422B2 (en) 2000-12-21 2006-03-21 Mattson Technology, Inc. System and process for heating semiconductor wafers by optimizing absorption of electromagnetic energy
US6970644B2 (en) 2000-12-21 2005-11-29 Mattson Technology, Inc. Heating configuration for use in thermal processing chambers

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS558815B2 (sv) * 1973-06-29 1980-03-06
DE2536174C3 (de) * 1975-08-13 1983-11-03 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zum Herstellen von polykristallinen Siliciumschichten für Halbleiterbauelemente
JPS5249782A (en) * 1975-10-20 1977-04-21 Fujitsu Ltd Process for production of semiconductor device
US4179528A (en) * 1977-05-18 1979-12-18 Eastman Kodak Company Method of making silicon device with uniformly thick polysilicon
FR2394173A1 (fr) * 1977-06-06 1979-01-05 Thomson Csf Procede de fabrication de dispositifs electroniques qui comportent une couche mince de silicium amorphe et dispositif electronique obtenu par un tel procede
JPS5423386A (en) * 1977-07-22 1979-02-21 Hitachi Ltd Manufacture of semiconductor device
JPS5617083A (en) * 1979-07-20 1981-02-18 Hitachi Ltd Semiconductor device and its manufacture
US4358326A (en) * 1980-11-03 1982-11-09 International Business Machines Corporation Epitaxially extended polycrystalline structures utilizing a predeposit of amorphous silicon with subsequent annealing
US4441249A (en) * 1982-05-26 1984-04-10 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Semiconductor integrated circuit capacitor

Also Published As

Publication number Publication date
GB8329381D0 (en) 1983-12-07
DE3340584A1 (de) 1984-05-17
FR2536210B1 (fr) 1986-03-28
IT8323690A0 (it) 1983-11-11
SE8306070L (sv) 1984-05-13
IT1171797B (it) 1987-06-10
JPS59100561A (ja) 1984-06-09
GB2130009A (en) 1984-05-23
FR2536210A1 (fr) 1984-05-18
JPH0652715B2 (ja) 1994-07-06
GB2130009B (en) 1986-04-03
DE3340584C2 (sv) 1993-02-11
SE8306070D0 (sv) 1983-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE500463C2 (sv) Halvledarorgan innehållande ett eller flera skikt av polykristallin kisel med ett skrovlighetseffektivvärde som uppgår till högst ca 20 Å och förfarande för framställning av ett sådant halvledarorgan
Yan et al. Soft supracrystals of Au nanocrystals with tunable mechanical properties
Jiang et al. Ultralong CdTe Nanowires: Catalyst‐Free Synthesis and High‐Yield Transformation into Core–Shell Heterostructures
DE102006060366A1 (de) Verfahren zur Herstellung von in einer Matrix eingebetteten Quantenpunkten und mit dem Verfahren hergestellte in einer Matrix eingebettete Quantenpunkte
Bomberger et al. Overview of lanthanide pnictide films and nanoparticles epitaxially incorporated into III-V semiconductors
Britton et al. Printed nanoparticulate composites for silicon thick-film electronics
Mitdank et al. Temperature‐dependent electrical characterization of exfoliated β‐Ga2O3 micro flakes
US20150140335A1 (en) Thin film compositions and methods
DE102010051815A1 (de) Photovoltaische Zusammensetzungen oder Präkursoren dazu, und dazu in Beziehung stehende Verfahren
Park et al. Surface passivation of semiconducting oxides by self-assembled nanoparticles
US9985212B2 (en) Method for making semiconducting layer
US9963342B1 (en) Method for distinguishing carbon nanotubes
Mates et al. Role of grains in protocrystalline silicon layers grown at very low substrate temperatures and studied by atomic force microscopy
Molina et al. Determination of the strain generated in InAs/InP quantum wires: prediction of nucleation sites
Carreño et al. Self-sustained bridges of a-SiC: H films obtained by PECVD at low temperatures for MEMS applications
DE112020000147T5 (de) Ultraflexibler transparenter Halbleiterfilm und Verfahren zu seiner Herstellung
Sallet et al. Structural characterization of one‐dimensional ZnO‐based nanostructures grown by MOCVD
JP2008053265A (ja) 表面誘導自己集合による単結晶共役高分子ナノ構造体の製造方法
Oppolzer et al. Cross‐Sectional Transmission Electron Microscopy For Polycrystalline Silicon Films
US10020191B2 (en) Method for characterizing carbon nanotubes by using scanning electron microscope
van de Walle et al. Thermal stability of strained Si/Si1-xGex/Si structures
US11522069B2 (en) Thin-film semiconductors
DE102008062040A1 (de) Epitaxiewafer und Verfahren zu dessen Herstellung
CN100468802C (zh) 砷化铟和砷化镓的纳米结构及其制作方法
CN108063089A (zh) 一种mos器件原子层沉积原位制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed