Способ отжига полупроводниковых структур


 


Владельцы патента RU 2567117:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова (RU)

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии отжига полупроводниковых структур. Изобретение обеспечивает снижение токов утечек в полупроводниковых структурах, обеспечивающее технологичность, улучшение параметров структур, повышение качества и увеличение процента выхода годных. В способе отжига полупроводниковых структур после формирования контактно-металлизационной системы Al/W - Ti/n+ - поли Si структуру обрабатывают Ar лазером с длиной волны излучения 0,51 мкм, в режиме непрерывного излучения, со скоростью сканирования 3-5 мм/с, при мощности в луче 5-13 Вт. 1 табл.

 

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии отжига полупроводниковых структур.

Известен способ отжига полупроводниковых пластин [Пат. 5385115 США, МКИ C30B 1/02], вырезанных из слитка, выращенного по методу Чохральского управлением количеством преципитатов кислорода путем внутреннего геттерирования, за счет изменения режима термообработки для регулирования количества термодоноров в исходном кристалле, обеспечивающий создание преципитатов. В таких полупроводниковых структурах ухудшаются электрофизические параметры за счет увеличения дефектности.

Известен способ отжига [Пат. 5312771 США, МКИ H01L 21/326] слоя полупроводникового материала, обеспечивающий однородный нагрев на большой площади. На подложку из кварца наносят слои кремния толщиной 0,1 мкм. Для увеличения эффективности лампового нагрева на слой кремния осаждают изолирующий слой (оксид, оксинитрид или нитрид кремния либо оксид тантала), поглощающий слой (например, поликристаллический кремний или α-Si, поликристалл сплавов Ge с Si-ем) и защитный слой, который пропускает свет и выдерживает высокие температуры (SiO2, Si3N4 или 2-слойная структура из этих материалов). Нагрев при температурах 1200-1400°C с одновременным облучением мощностью 10-150 Вт/см2 приводит к образованию слоя кремния с высоким кристаллическим совершенством, который далее может использоваться, например, для изготовления полевых транзисторов.

Недостатками способа являются:

- высокие значения токов утечек;

- низкая технологическая воспроизводимость;

- низкие значения напряжения пробоя.

Задача, решаемая изобретением: снижение токов утечек в полупроводниковых структурах, обеспечивающее технологичность, улучшение параметров структур, повышение качества и увеличение процента выхода годных.

Задача решается тем, что после формирования контактно-металлизационной системы Al/W - Ti/n+ - поли Si структуру обрабатывают Ar лазером с длиной волны излучения 0,51 мкм, в режиме непрерывного излучения, со скоростью сканирования 3-5 мм/с, при мощности в луче 5-13 Вт.

Технология способа состоит в следующем: МОП-транзисторы формировали на пластинах p-Si (10 Ом∗см) с ориентацией (100), используя технологию n - МОП приборов с электронно-лучевой литографией. Для изоляции канала транзисторов проводилось ионное внедрение бора В. Подзатворный диэлектрик толщиной 20 нм выращивали путем окисления в парах H2O. Далее с помощью химического парофазного осаждения (ХПО) поликристаллического кремния толщиной 0,4 мкм, диффузии Р, литографии и плазменного травления формировали электроды затвора, проводили ионное внедрение As для создания областей истока и стока (глубина 0,2 мкм), с помощью ХПО формировали защитный слой SiO2, вытравливали в нем контактные окна и создавали контактно-металлизационную систему Al/W - Ti/n+ - поли Si (толщина барьерного слоя W - Ti - 0,1 мкм) с помощью ионного распыления в атмосфере Ar для предотвращения взаимодействия Аl с поли - Si. Сформированную структуру подвергали отжигу Ar лазером длиной волны 0,51 мкм, со скоростью сканирования 3-5 мм/с при мощности в луче 5-13 Вт.

По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые структуры. Результаты представлены в таблице.

Экспериментальные исследования показали, что выход годных полупроводниковых структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 18,1%.

Технический результат: снижение токов утечек в полупроводниковых структурах, обеспечение технологичности, улучшение параметров структур, повышение качества и увеличение процента выхода годных.

Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям.

Предложенный способ отжига полупроводниковых структур путем обработки контактно-металлизационной системы Al/W - Ti/n+ - Si Ar лазером длиной волны 0,51 мкм, со скоростью сканирования 3-5 мм/с, при мощности в луче 5-13 Вт позволяет повысить процент выхода годных структур и улучшить их надежность.

Способ отжига полупроводниковых структур, включающий слой полупроводникового материала, изолирующий слой, отличающийся тем, что после формирования контактно-металлизационной системы Al/W - Ti/n+ - Si структуру обрабатывают Ar лазером длиной волны 0,51 мкм, со скоростью сканирования 3-5 мм/с, при мощности в луче 5-13 Вт.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области нанотехнологий, в частности к получению наноструктур на поверхности полупроводника. Способ модификации полупроводниковой пленки согласно изобретению заключается в том, что воздействуют на полупроводниковую пленку непрерывным лазерным излучением с энергией кванта превосходящей ширину запрещенной зоны в диапазоне мощности от 5 до 10 Вт, при диаметре лазерного пучка на поверхности пленки от 30 до 100 мкм, так чтобы интенсивность воздействия не превышала 106 Вт/см2, при сканировании поверхности пленки со скоростью от 40 до 160 мкм/с.

Изобретение относится к микроэлектронике, оптической и оптоэлектронной технике. Cпособ получения рельефа на поверхности светоизлучающих кристаллов полупроводниковых светодиодов локальными эрозионными воздействиями на поверхность, при этом в соответствии с изобретением, эрозия производится оптико-термическим действием импульсного лазерного излучения, проникающего в кристалл, с глубиной поглощения в кристалле, близкой к глубине эрозии, и длительностью лазерных импульсов, меньшей времени распространения тепловой волны нагревания кристалла на глубину эрозии, причем энергия импульса лазерного излучения не менее приводящей к процессу поверхностного испарения кристалла.

Использование: для формирования на подложках наноструктур, изготовления быстродействующих фотоприемников и детекторов электромагнитных колебаний терагерцового диапазона.

Изобретение относится к технологии выращивания эпитаксиальных слоев полупроводниковых кристаллов нитридов третьей группы на слоистой кристаллической структуре с оптически ослабленной границей.

Изобретение относится к технологическим процессам получения легированных алмазов, которые могут быть использованы в электронике и приборостроении, а также в качестве ювелирного камня.

Изобретение относится к области микроэлектроники, фотовольтаики, к не литографическим технологиям структурирования кремниевых подложек, в частности к способам структурирования поверхности монокристаллического кремния с помощью лазера.

Изобретение относится к различным областям техники, использующим материалы с развитыми поверхностями в виде многослойных наноструктур для производства солнечных батарей, фотоприемных устройств, катализаторов, высокоэффективных люминесцентных источников света.
Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полупроводниковых структур с пониженной плотностью дефектов.

Изобретение относится к базовой плате и способу ее производства. .

Изобретение относится к области лазерной обработки твердых материалов, в частности к способу отделения поверхностных слоев полупроводниковых кристаллов с помощью лазерного излучения.
Наверх