Способ изготовления полупроводникового прибора
Владельцы патента RU 2372689:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова (RU)
Использование: в технологии производства полупроводниковых приборов. Технический результат изобретения - повышение адгезии в полупроводниковых структурах, обеспечивающее технологичность, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных структур. Сущность изобретения: в способе изготовления полупроводникового прибора, включающем последовательное формирование активных областей полупроводникового прибора, диоксида кремния и нанесения алюминиевой пленки, сформированную полупроводниковую структуру обрабатывают фотонами с энергией 20-35 эВ с интенсивностью потока фотонов 1011-1012 см-2 c-1 с последующим термостабилизирующим отжимом при температуре 300-400°С в течение 30-50 с. 1 табл.
Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии формирования тонких пленок с повышенной адгезией.
Известен способ повышения адгезии [Патент №5391393 США, МКИ B05D 5/10] путем формирования ковалентных связей за счет использования герметизирующего слоя между полиимидом и подложкой. Полиимид, нанесенный на поверхность кристалла, обрабатывают при повышенной температуре в растворе гидроксиламина, а в зазор затем вводят герметик, после чего проводят отверждение для образования прочной адгезионной связи. При этом образуются многослойные структуры, которые ухудшают параметры пленок.
Известен способ повышения адгезии [Патент №5391519 США, МКИ Н01L 21/44] путем нанесения барьерного слоя па пленку диоксида кремния и проведения быстрого отжига в среде азота и травления барьерного слоя по периметру формируемой контактной площадки.
Недостатками этого способа являются:
- образование дополнительных механических напряжений;
- сложность технологического процесса;
- повышенная плотность дефектов в структурах.
Задача, решаемая изобретением: повышение адгезии в полупроводниковых структурах, обеспечивающее технологичность, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных.
Задача решается путем обработки полупроводниковой структуры после нанесения алюминиевой пленки на ней фотонами с энергией 20-35 эВ с интенсивностью потока фотонов 1011-1012 см-2 с-1 с последующим термостабилизирующим отжигом при температуре 300-400°С в течение 30-50 с.
В процессе облучения фотонами повышение адгезии достигается в результате перестройки связи на поверхности раздела за счет протекания процессов ионизации.
Технология способа состоит в следующем.
В процессе производства полупроводниковых приборов после формирования активных областей полупроводникового прибора, пленки диоксида кремния и нанесения алюминиевой пленки полупроводниковую структуру обрабатывают фотонами с энергией 20-35 эВ с интенсивностью потока фотонов 1011-1012 см-2 с-1 с последующим термостабилизирующим отжигом при температуре 300-400°С в течение 30-50 с. В результате повышается адгезия алюминиевой пленки к пленке диоксида кремния.
По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы структуры. Результаты обработки представлены в таблице 1.
| Таблица 1. | |||
| Параметры п/п структур, изготовленных по стандартной технологии | Параметры п/п структур, изготовленных по предлагаемой технологии | ||
| адгезия, МПа | коэффициент усиления | адгезия, МПа | коэффициент усиления |
| 1,2 | 50 | 9,8 | 91 |
| 0,8 | 40 | 7,9 | 78 |
| 1,1 | 48 | 9,6 | 84 |
| 1,4 | 57 | 9,9 | 103 |
| 0,9 | 42 | 8,6 | 80 |
| 1,6 | 68 | 10,5 | 115 |
| 0,7 | 36 | 7,8 | 69 |
| 1,0 | 45 | 9,1 | 82 |
| 0,6 | 31 | 7,2 | 66 |
| 1,3 | 54 | 9,7 | 97 |
| 0,8 | 39 | 7,8 | 76 |
Экспериментальные исследования показали, что выход годных полупроводниковых структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 17,5%.
Технический результат: повышение адгезии в полупроводниковых структурах, обеспечивающее технологичность, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных структур.
Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям.
Предложенный способ повышения адгезии путем обработки структуры после формирования активных областей полупроводникового прибора, пленки диоксида кремния и нанесения алюминиевой пленки фотонами с энергией 20-35 эВ с интенсивностью потока фотонов 1011-1012 см-2 с-1 с последующим термостабилизирующим отжигом при температуре 300-400°С в течение 30-50 с, позволяет повысить процент выхода годных структур и улучшить их надежность.
Способ изготовления полупроводникового прибора, включающий последовательное формирование активных областей полупроводникового прибора, диоксида кремния и нанесения алюминиевой пленки, отличающийся тем, что сформированную полупроводниковую структуру обрабатывают фотонами с энергией 20-35 эВ с интенсивностью потока фотонов 1011-1012 см-2 с-1, с последующим термостабилизирующим отжимом при температуре 300-400°С в течение 30-50 с.
