SU616992A1 - Способ получени защитных пленок - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПОЛУ^ГЕНИЯ ЗАЩИТНЫХ ПЛЕНОК на поверхности р-п-перехо-дов окислением моносилана -или моноси— лана и одного компонента из группы гидридов бора, фосфора, мьшь ка, сурьмы кислородом в атмосфере инерт^- ного газа, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  процесса нанесени  защитных покрытий на приборе с легкоплавкими.узлами при сохранении первоначальных параметров, окисление ведут под действием вакуз'м- ногр ультрафиолета.в атмосфере гели  при суммарном давлении газовой смеси 2-4.мм рт.ст. и температуре поверхности, на которой осаждаетс  пленка, 25-40*0.

Description

Изобретение относитс  к газофазНым способам защиты поверхности р-ппереходов от внешних воздействий и может быть использовано в микроэлектронике при изготовлении полупроводниковых приборов и интегральных схем

Известны способы получени  защитных пленок пиролитическим разложением кремнийорганических и металлоорганических соединений, и окисл ннем гидридов.

Наиболее близким к за вл емому  вл етс  способ получени  защитных пленок на поверхности р-п-переходов окислением моносилана или моносилана и одного компонента из группы гвдрида бора, фосфора, мьшь ка, сурьмы, например, фосфина или моносилана и диборана кислородом в атмосфере инерного газа при температуре 300-600 С.

Недостатком данного способа  вл етс  невозможность применени  данного метода получени  пленок дл  защиты поверхности р-п-переходов при наличии контактных областей с температурой плавлени  ниже , в св зи с резким ухудшением изолирующих и пассивирующих свойств покрытий, осаждаемых в этой температурной области.

Цель изобретени  - упрощение процесса нанесени  защитных покрытий на почти готовый прибор с легкоплавкими узлами, при сокращении первоначальных параметров прибора. Указанна  цель достигаетс  тем, что процесс окислени  ведут под действием вакуумного ультрафиолета в атмосфере гели  при суммарном давлении газовой смеси 2-4 мм рт.ст. при температуре поверхности, на которой осаждаетс  пленка, 25-40 С. Снижение температуры осаждени  покрытий методом окислени  гидридов ограничиваетс  следующими факторами: монотонным ухудшением свойств осажда емого сло  с уменьшением температуры процесса, существованием пороговой температуры, пкк& которой реакци  практически прекращаетс . Ухудшение свойств окисла с пони-. жением температуры обусловлено умень шением энергии поверхностной миграции адсорбируемых подложкой молекул. Кристаллизаци  осаждаемых частиц происходит в существенно неравновесных услови х. В результате этого образуютс  рыхлые пленки с низкой электрической прочностью, большими токами утечки и невысокой адгезией к подложке. Величинапороговой температуры определ етс  услови ми образовани  и гибели активных центров , поскольку реакци  окислени  гидридов протекает по цепному меха.низму . Снижение температуры осавдени  защитной пленки в предлагаемом способе осуществлено воздействием ульт- рафиолетового излучени  в определенном интервале длин волн на реакционную зону. Вануумный ультрафиолет эффективно поглощаетс  всеми гидридами . За счет этого системе сообщаетс  энерги , необходима  дл  увеличени  подвижности адсорбируемых подложкой мблекул. Кроме того, корот коволновое ультрафиолетовое стимул рование процесса приводит к образова нию дополнительного количества актив ных центров, снижающих температурный порог реакции. Преимущество предлагаемого способа заключаетс  в том, что осуществле ние процесса осаждени  защитного по крыти  при температуре 5-40 С поз вол ет сократить первбначальныепара метры полупроводникового прибора, а также упростить технологию и сократить врем  осаждени  за счет сокращени  в технологическом троцессе операций нагрева и охлаждени . Пример 1. Устройство дл  осуществлени  способа представл ет собой кварцевый реактор (см. чертеж) состо щий из корпуса 1 с плоским дно крьгапси 2, подложкодержател  3, вкладьппа 4 и источника излучени  5. Крьш ка и корпус герметично соедин ютс  с помощью шлифа 6. Газова  смесь подаетс  через кольцо с отверсти ми, расположенное в ёерхней части реактора . Вкладьш служит дл  более равномерного распределени  газовых потоков внутри реактора. В качестве источника вакуумного ультрафиолета использован полый катод, вмонтированный в крышку реактора. Кольцевой анод 7 расположен внутри кварцевой трубки 8, котора  герметично крепилась к полому катоду. Полый катод и.анод выполнены из титана. Охлаждение электродов производитс  при помощи системы вод ного охлаждени . Система охлаждени  анода на рисунке не показана. Загр знение Источника излучени  продуктами реакции предотвращалось за счет продувки ,зоны источника гелием. Максимальна  интенсивность вакуумного ультрафиолетового излучени  при фиксированном напр жении на электродах достигаетс  при давлении гели  0,5-3 мм рт.ст. Ввод газовых компонентов осуществлен с помощью дозаторов. На один объем смеси гели  с моносиланом (1% ).вз т один объем кислорода и два объема гели . Процесс ведут при напр жении на электродах 350 В и суммарном давлении газовой смеси 2-4 мм рт.ст. Темйература в зоне подложки составл ет 25-40с. Осаждение происходит на полированной подложке из монокристаллического кремни . Врем  процесса 0,5 ч. Параметры пленок двуокиси кремни , полученных в зтих услови х, следующие: Толщина0,.,6 |W Диэлектрическа  -. . проницаемость 3,2-3,5 Пробивное напр жение 3-5-10 В/см; Скорость травлени  в буферномтравителе HF;NH4l H20 1:3:6 30-50 А/с П р и м е р 2. По сравнению с предьщущим примеромизменен состав газовой среды. На один объемсмеси гели  с моносиланом и фосфином (% S,H, 0,1% ПЦ) берут один объем кислорода и два объема гели . Врем  процесса 1,5ч. Параметры пленок, полученных.в этих услови х, следующие: Мол рное содержание . ,2-4,6 мол рных % Толщина 2,-2,3f Диэлектрическа  проницаемость 4,1-4,3 Скорость 1равлени  в буферном травителе А/с Пробивное напр жение пленки, стравленной 3-5-10 В/см до толщины 1и П р и м е р 3. По сравнению с примером 1 изменен состав газовой смеси На один объем смеси гели  с моносиланом и дибораном (1% объемный SiH,, 0,25% объемньк ) берут один объем -.61

Яе лорода и два объема гели . Врем  цесса 4ч. Параметры плёнок, полученных в х услови х: Мол рное содержание 15,9 тз Оз16 ,2 мол.% Толщина5,8-6,2 Диэлектрическа  3,,7 проницаемость Скорость травлени  90-: в буферном травиткле 90120 А/сПробивное напр жение пленки, стравленной Д толщины Ip 2т4-10 В/см.

Claims (1)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАЩИТНЫХ ПЛЕНОК на поверхности р-п-перехо-