SU723986A1 - Способ получени полупроводниковых эпитаксиальных структур - Google Patents

Abstract

1. СПОСОБ ПОЛУ^ШНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ЭПИТАКСИАЛЬНЫХ СТРУКТУР, включающий резку полупроводникового слитка на пластины, подготовку пластин и эпитаксиальное наращивание, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  дефектности зпитаксиальных слоев, перед эпитак- сиальным наращиванием в периферийной области пластин создают зону.обогащенную механическими нарушени ми.2.Способ ПОП.1, отличающийс  тем, что в качестве периферийной области используют боковую внещнюю поверхность пластин,3.Способ по п.1, отличающий с   тем, что в качестве периферийной области используют периферийную область по контуру лицевой стороны пластин. • ,4.Способ ПОП.1, отличающийс  тем, что зону обогащенную механическими нарушени ми и создают путем механической обработки.5.Способ по п.4, отличаю-- щ и и с   тем, что в качестве механической обработки используют шлифовку.6.Способ по п.5, отличающийс  тем, что шлифовку провод т алмазным абразивом с размером зерна 1-10 мкм.i^*sjN9СО <0 00 О)

Description

Изобретение относитс  к способам получени  полупроводниковых монокристаллов кристаллизацией из газовой фазы, в частности к способу получени  эпитаксиальных структур полупроводниковых веществ, и может быть использовано при изготовлении полупроводниковых приборов Известен способ получени  эпитаксиальных полупроводниковых струк тур путем выращивани  эпитаксиального сло  на поверхности пластины. Получаемые этим способом структуры обладают повышенной дефектностью. Известен способ получени  полупр водниковых эпитаксиальных структур, включающий резку полупроводникового слитка на пластины, подготовку плас тин и эпитаксиальное наращивание. Недостатками известного способа  вл етс  то, что он обуславливает определенньй уровень загр знени  эпитаксиальных слоев посторонними примес ми и создает значительную ве ро тность возникновени  в эпитаксиа ных сло х линий скольжени , которые как правило, зарождаютс  в перифери ной части пластины и затем распрост ран ютс  в ее центральную часть. Линии скольжени  могут привести к презвдевременному раскальшанию пласт ны на операци х, предшествующих скрайбированию. Загр знение и линии скольжени  отрицательно вли ют на качество эпитаксиальных структур и формируемых в них впоследствии полу проводниковых приборов. Целью изобретени   вл етс  умень шение дефектности эпитаксиальных сл ев. Указанна  цель достигаетс  тем, что перед наращиванием в периферийной области пластин создают зону, обогащенную механическими нарушени  ми, причем в качестве периферийной области используют боковую внешнюю поверхность пластин или периферийную область по контуру лицевой стороны пластин и создают зону путем механической обработки, в частности шлифовки, причем шлифовку провод т алмазным абразивом с размером зерна 1-10 мкм. Созданна  в результате предлагае мой обработки зона, обогащенна  механическими нарушени ми, т.е. имеюща  более грубую поверхность, чем рабоча  поверхность гтл стины, выпол 62 н ет роль барьера на периферии плас , преп тствующего развитию линий скольжени , а также служит стоком (или геттером) дл  вредных примесей как в процессе эпитаксиального наращивани , так и при последующих операци х термообработки. Это позвол ет значительно улучшить электрофизические свойства эпитаксиальных структур, снизить процент брака и повысить качество формируемых в эпитаксиальном слое полупроводниковых приборов . Изобретение по сн етс  описанием примера его осуществлени . Пр и м е р 1. Провод т обработку слитка кремни  (ЭКЭС-0,01-8б) диаметром 40 мм до резки последнего на пластины. Слиток разрезают на три части (а, б, в). Бокова  поверхность слитка (части а) шлифуетс  на круглошлифовальном станке алмазным инструментом с номинальным размером зерна 40 мкм (нарушенный слой 20-25 мкм). Часть слитка б подвергают травлению в полирующем травителе типа СР-8 дл  удалени  нарушенного сло . Часть слитка в (ростова  поверхность слитка ) шлифуют алмазным абразивом с номинальным размером зерна 10 мкм. Затем по известной технологии изготавливают пластины кремни  толщиной 250 мкм, ориентации (111)2. Процесс эпитаксиального наращивани  осуществл ют методом восстановлени  четыреххлористого кремни  водородом на установке с горизонтальным типом реактора при температуре 1150 С. Эпитаксиальные слои кремни  имеют п-тип проводимости, толщину 10 мкм, удельное сопротивление 0,5 . Определ ют коэффициент заполнени  площади эпитаксиальной структуры лини ми скольжени  (по методике ЕТО 035. 097.ТУ). Результаты измерений представлены в табл.1. Пример 2. Провод т обработку пластин кремни . В параллель подготавливают 4 партии апастин. а) бокова  поверхность пластин первой партии после финишной полировки рабочей стороны на окиси хрома травитс  в полирующем травителе типа СР-8 (удал ют 2-3 мм); б) боковую поверхность пластин второй партии после финишной полировки рабочей стороны н  окиси хрома обрабатывают а.(,1м аГразиним с

номинальным размером зерна 5 мкм и дополнительно трав т в травителе типа СР-8;

в)боковую поверхность пластин третьей партии после финишной химико-динамической полировки рабочей стороны в травителе типа СР-8 обрабатывают алмазным абразивом с номинальной величиной зерна 5 мкм;

г)боковую поверхность пластин четвертой партии после финишной полровки рабочей стороны на окиси хром обрабатывают алмазным абразивом с номинальной величиной зерна 3 мкм.

На пластинах указанных партий наращивают эпитаксиальные слои кремни  толщиной 10 мкм с удельным сопртивлением 10 Ом«см методом восстановлени  четыреххлористого кремни  водородом при температуре 1150 С на установке с горизонтальным типом реактора. Определ ют коэффициент заполнени  площади эпитаксиальной структуры лини ми скольжени . Результаты измерений представлены в табл. 2„

Анализ полученных результатов позвол ет сделать следующие выводы.

1. Характер обработки боковой поверхности слитка или пластин заметным образом вли ет на генерацию линий скольжени  в эпитаксиальных сло х.

2.Шлифовка боковой поверхности слитка алмазным-инструментом с номинальной величиной 40 мкм, а также ее химико-динамичеса  полировка

дл  удалени  нарушенного сло  не

исключает по влени  линий скольжени , а скорее способствует их генерации.

3.Химико-динамическое травление боковой поверхности пластин не дает

положительного эффекта.

4.Шлифовка боковой поверхности . слитка или пластин алмазным абразивом с величиной зерна 1-10 мкм приводит к значительному снижению количества линий скольжени  в эпитаксиальных сло х.

Создание на периферии пластин дефектной области, как показано экспериментом, способствует релаксации остаточных напр жений при высокой температуре. В св зи с этим уменьшаетс  веро тность скольжени . Развитие линий скольжени  затруднено из-за взаимодействи  с дислокаци ми дефектной области на периферии пластин.

Предлагаемый способ позвол ет улучшить электрофизические свойства эпитаксиальных структур и повысить выход годных структур, а также выход годных полупроводниковых приборов .

Таблица

1

а.Шлифовка алмазным инструментом ( ф зерна 40 мкм)

б.Полирующее химико-динамическое травление

в СР-8

в.Шлифовка алмазным абразивом

(j 10 мкм)

. 40

33

а. Химико-динамическое травление в СР-8

Шлифовка боковой поверхности и химикодинамическа  полировка в СР-8

Химико-динамическа  полировка в СР-8 и

шлифовка

(ф зерна 5 мкм)

к. Шлифовка алмазным абразивом ( ф зерна 3 мкм)

Та блица 2

13 14 15 16

25

60

42

24

24

74

22-32

Claims (6)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ЭПИТАКСИАЛЬНЫХ СТРУКТУР, включающий резку полупроводникового слитка на пластины, подготовку пластин и эпитаксиальное наращивание, отличающийся тем, что, с целью уменьшения дефектности эпитаксиальных слоев, перед эпитаксиальным наращиванием в периферийной области пластин создают зону, обогащенную механическими нарушениями.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве периферийной области используют боковую внешнюю поверхность пластин.

3. Способ поп.1, отлича- ющийся тем, что в качестве периферийной области используют периферийную область по контуру лицевой стороны пластин. .

4. Способ поп.1,отличаю- щ и й с я тем, что зону обогащенную механическими нарушениями и создают путем механической обработки.q

5. Способ по п.4, отличаю-· ® щ и й с я тем, что в качестве ме- 1/ ханической обработки используютР шлифовку,К,

6. Способ по п.5, отличаю - щ и й с я тем, что шлифовку проводят с алмазным абразивом с размером зерна 1-10 мкм.