СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРИБОРА Российский патент 2009 года по МПК H01L21/44 

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.

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.

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.