Способ изготовления полупроводниковой структуры Российский патент 2020 года по МПК H01L21/336 

Изобретение относится к области технологии изготовления полупроводниковой структуры, в частности к технологии изготовления эпитаксиальной пленки кремния с низкой дефектностью.

Известен способ изготовления [Патент №5395481 США, МКИ H01L 21/306] кремниевых слоев на стеклянной подложке. Процесс реализуется путем осаждения тонкой пленки кремния на подложке с последующим формированием излучением эксимерного лазера и фотолитографии.

В таких структурах из-за различия параметров кристаллической решетки кремния и стекла повышается дефектность структуры и ухудшаются электрофизические параметры полупроводниковых структур.

Известен способ изготовления [Заявка №2165620 Япония, МКИ H01L 21/20] полупроводниковых тонких пленок путем приведения в контакт аморфной кремниевой пленки с плоским графитовым основанием, содержащим на своей поверхности точечные выступы, которые располагаются на фиксированном расстоянии друг от друга. Затем структуру подвергают отжигу при температуре 500-700°С для роста твердой фазы и структуру окисляют.

Недостатками этого способа являются: высокая плотность дефектов, повышенные значения тока утечки, низкая технологичность.

Задача, решаемая изобретением: снижение дефектности, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.

Задача решается формированием пленки кремния на кремниевой подложке со скоростью роста 20 нм/мин при температуре 750°С, давлении 1,33*10^-5 Па и скорости подачи силана 14,3 см³/мин. с последующей термообработкой при температуре 1100°С в течение 15 сек в среде аргона.

Технология способа состоит в следующем: на пластинах кремния р - типа проводимости, с удельным сопротивлением 10 Ом*см, ориентацией (111) формировали пленку кремния со скоростью роста 20 нм/мин при температуре 750°С, давлении 1,33*10^-5 Па, при скорости подачи силана 14,3 см³/мин с последующей термообработкой при температуре 1100°С в течение 15 сек в среде аргона

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

Экспериментальные исследования показали, что выход годных структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 13,9%.

Технический результат: снижение дефектности, обеспечение технологичности, улучшение параметров структур, повышение качества и увеличения процента выхода годных.

Изобретение относится к области технологии изготовления полупроводниковой структуры, в частности к технологии изготовления эпитаксиальной пленки кремния с низкой дефектностью. Предложенный способ изготовления полупроводниковых структур путем формирования пленки кремния на кремниевой подложке со скоростью роста 20 нм/мин, при температуре 750°С, давлении 1,33⋅10^-5 Па, при скорости подачи силана 14,3 см³/мин с последующей термообработкой при температуре 1100°С в течение 15 с в среде аргона позволяет повысить процент выхода годных структур и улучшит их надежность. 1 табл.

Способ изготовления полупроводниковой структуры с подложкой, включающий процессы формирования слоя кремния, термообработку, отличающийся тем, что пленку кремния формируют на кремниевой подложке со скоростью роста 20 нм/мин, при температуре 750°С, давлении 1,33⋅10^-5 Па, при скорости подачи силана 14,3 см³/мин с последующей термообработкой при температуре 1100°С в течение 15 с в среде аргона.