SU451147A1 - Способ получени автоэпитаксиального сло кремни - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к способу получени  автоэпитаксиальных одно- и многослойных структур на основе кремни  и используетс  дл  изготовлени  отдельных полупроводниковых приборов и интегральных схем.

Известен и широко используетс  способ получени  автоэпитаксиальных слоев кремни  кристаллизацией кремни  из парогазовой смеси путем восстановлени  его из тетрахлорида кремни  водородом на подогреваемой до 1100-1250°С монокристаллической кремниевой подложке.

Однако в процессе получени  автоэпитаксиальных слоев образуютс  дефекты упаковки, пронизывающие всю толщину эпитаксиального сло . Особенно это заметно на подложках, легированных бором. Повышенна  плотность дефектов упаковки нежелательна, так как это ухудшает характеристики р-/г-переходов и снижает надежность приборов.

Пелью изобретени   вл етс  понижение плотпости дефектов упаковки.

Предлагаемый способ получени  автоэпитаксиальных слоев кремни  с пониженной плотностью дефектов упаковки состоит в том, что непосредственно перед операцией эпитаксии или за несколько операций до нее провод т диффузию мышь ка по всей поверхности подложки на глубину до 1 мкм.

На начальной стадии процесса эпитаксии поверхность подложки покрываетс  образующейс  жидкой кислородсодержащей фазой с участием кремни  и введенного в поверхностный слой мышь ка. Мышь к, снижа  температуру тройной эвтектики, создает оптимальные услови  дл  кристаллизации кремни  по механизму пар-жидкость:-эпитаксиальный слой, в результате чего растет автоэпитаксиальный слой с высокой степенью совершенства кристаллической структуры. Слой имеет, несмотр  на пониженную температуру эпитаксии (1100°С), низкую плотность дефектов упаковки .

Процессы получени  автоэпитаксиальных слоев кремни  из парогазовой смеси тетрахлорида кремни  и водорода проведены по двум технологическим схемам на подложках.

Перва  технологическа  схема включает

следующие стандартные операции: термическое окисление полированной кремниевой подложки , легированной бором типа КДБ-10, фотолитографию с вскрытием окон в оксидной пленке, диффузию в окна мышь ка, сн тие

окисла, эпитаксию кремни  но всей поверхности при 1180-1220°С с образованием сло  rt-типа толщиной 7-10 мкм.

По второй с.хеме автоэпитаксиальный слой кремни  выpaщпвav c  на исходной полироваиной подложке.

Дополнительна  операци  диффузии мышь ка на глубину 0,9 мкм при 1200°С включена в первую технологическую схему перед термическим окислением, а во вторую - непосредственно перед эпитаксией. По прежней схеме плотность дефектов упаковки составл ет см с преимущественным расположением их вне окон. При введении дополнительной операции в обоих случа х плотность дефектов упаковки составл ет 10-10 см причем дефекты упаковки располагаютс  преимущественно по рискам, оставшимс  после полировки подложки.

Учитыва , что в процессе окислени  и высокотемпературного газового травлени  перед

эпитаксией происходит удаление поверхностного сло  кремни , следует выбирать глубину диффузии так, чтобы к операции эпитаксии сохранилс  тонкий приповерхностный слой (0,05-0,1 мкм), легированный мышь ком.

Предмет изобретени 

Способ получени  автоэпитаксиального сло  кремни  из парогазовой смеси хлорида кремни  и водорода, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  плотности дефектов упаковки, перед эпитаксией провод т дополнительную диффузию мышь ка по всей поверхности подложки на глубину до I мкм.