СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛЕНКИ ОКИСЛА КРЕМНИЯ SiO Российский патент 2009 года по МПК H01L21/316 

Изобретение относится к технологии получения полупроводниковых приборов, в частности к способам получения пленочных диэлектриков, для маскирования поверхности кремниевых пластин при проведении диффузионных процессов, из которых наиболее широко используемым является диоксид кремния (SiO₂).

Известен способ термического окисление кремния в парах воды для получения защитных диэлектрических пленок на кремнии [1].

Известен способ получения пленки окисла кремния для получения защитных диэлектрических пленок на кремнии.

Недостатком является неравномерность наращивания пленки окисла кремния на поверхности кремниевых подложек.

Известен другой способ термического окисления кремния в сухом кислороде, который отличается от окисления в парах воды тем, что в первом случае веществом, диффундирующим сквозь растущую пленку оксида, является не вода, а ионы кислорода [1].

Недостатком является неравномерность наращивания пленки окисла кремния и получения пористого слоя.

Известен способ, который представляет собой комбинацию двух процессов окисления: в парах воды и в сухом кислороде при температуре 1000-1200°С.

Недостатком является то, что неравномерная толщина пленки окисла кремния на поверхности пластин и скорость роста оксидной пленки в сухом кислороде меньше, чем в парах воды, а также пленки окисла кремния SiO₂, выращенные во влажном кислороде, обладают худшими электрическими и защитными свойствами, чем слои, выращенные в сухом кислороде.

Целью изобретения является получение равномерной и ненарушенной пленки окисла кремния без примесей.

Поставленная цель достигается использованием газовой фазы, в состав которой входят азот, кислород и водород.

Сущность способа заключается в том, что на поверхности пластины подложки формируют слой пленки окисла кремния за счет горения водорода и сухого кислорода в среде азота при соотношении газов:

N₂=400 л/ч;

H₂=75 л/ч;

O₂=500-750 л/ч.

Температура рабочей зоны 1000°С.

Контроль проводится на установке «MPV-SP». Разброс по толщине полученной пленки окисла кремния на пластинах составляет 3,5÷4,0%.

Сущность изобретения подтверждается следующими примерами.

ПРИМЕР 1: Процесс проводят в однозонных диффузионных печах типа на установке СДОМ-1/100 при температуре (1000°С) и с применением кварцевой трубы. Кремниевые пластины размещены на кварцевой лодочке с соблюдением расстояния между пластинами. Кремниевые подложки предварительно нагревают до температуры 850°С, при расходе азота N₂=500 л/ч. Сухое окисление при расходе азота N₂=400 л/ч проводят в течение 10 мин. После чего пускают Н₂ на поджиг с расходом водорода (H₂=50 л/ч) и кислорода O₂=500 л/ч, а затем происходит горение водорода и кислорода в течение 1 минуты, при котором образуется окисная пленка.

Контроль проводится на установке «MPV-SP». Разброс по толщине полученной пленки окисла кремния на пластинах составляет 5,0÷5,5%.

ПРИМЕР 2: Способ осуществляют аналогично условию примера 1. Процесс проводят при следующем расходе газов, л/ч:

N₂=400 л/ч;

Н₂=65 л/ч;

O₂=650 л/ч.

Температура рабочей зоны 1000°С.

Контроль проводится на установке «MPV-SP». Разброс по толщине полученной пленки окисла кремния на пластинах составляет 4,5÷5,0%.

ПРИМЕР 3: Способ осуществляют аналогично условию примера 1. Процесс проводят при следующем расходе газов, л/ч:

N₂=400 л/ч;

Н₂=75 л/ч;

O₂=750 л/ч.

Температура рабочей зоны 1000°С.

Контроль проводится на установке «MPV-SP». Разброс по толщине полученной пленки окисла кремния на пластинах составляет 3,5÷4,0%.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет получать равномерный, чистый без примесей и ненарушенный слой пленки окисла кремния.

Литература

1. Технология производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. / Ред. А.И. Курносова, В.В. Юдина. М.: "Высшая школа", 1996, с.387.

Изобретение относится к технологии получения полупроводниковых приборов, в частности к способам получения пленочных диэлектриков, для маскирования поверхности кремниевых пластин при проведении диффузионных процессов. Сущность изобретения: пленку окисла кремния получают с использованием газовой фазы, в состав которой входят азот, кислород и водород при соотношении компонентов:

N₂=400 л/ч, H₂=75 л/ч, O₂=750 л/ч при температуре рабочей зоны 1000°С. Контроль проводится на установке «MPV-SP». Разброс по толщине полученной пленки окисла кремния на пластинах составляет 3,5÷4,0%. Изобретение обеспечивает получение равномерной и ненарушенной пленки окисла кремния без примесей.

Способ получения пленки окисла кремния (SiO₂), включающий получение окисла кремния из газовой фазы, в состав которой входят азот, водород и кислород, отличающийся тем, что кремниевые пластины подвергают обработке при соотношении компонентов
N₂=400 л/ч; Н₂=75 л/ч; O₂=750 л/ч;
рабочая температура 1000°С, после чего проводится контроль на установке «MPV-SP», разброс по толщине полученной пленки окисла кремния на пластинах составляет 3,5÷4,0%.