Способ увеличения адгезии Российский патент 2021 года по МПК H01L21/02 H01L21/44 

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии увеличения адгезии к полупроводниковой структуре.

Известен способ увеличения адгезии [Патент на изобретение №5391397 США, МКИ В05 Д 5/10] к полиимидной поверхности путем формирования ковалентных связей за счет использования герметизирующегося слоя между полиимидом и подложкой. Полиимид нанесенный на поверхность кристалла, обрабатывают при повышенной температуре в растворе гидроксиламина, эталона, растворенного в нормальном метилпирралидоне при 65°С. Присоединение кристалла с полиимидным слоем к подложке осуществляется стандартным способом, а в оставляемый зазор затем вводят герметик, после чего проводят отверждение для образования прочной адгезионной связи.

В таких приборах из-за низкой технологичности процесса создания герметизирующегося слоя между полиимидом и подложкой, повышается дефектность структуры и ухудшаются электрические параметры приборов.

Известен способ увеличения адгезии [Патент на изобретение № 5391519 США, МКИ H01L 21/44] контактной площадки к кристаллу ИС. С этой целью удаляется часть промежуточного барьерного слоя Тi или 2-слойной структуры Тi/ТiN, применяя ту же маску, что применяется для травления верхнего слоя нитрида кремния, осаждаемого на пластину кремния после формирования проводников и контактов. После нанесения барьерного слоя на слой SiО₂ проводится быстрый отжиг пластины в среде азота и его травления для удаления соединений ТiN.

Недостатками этого способа являются: низкие значения адгезии;высокая дефектность, низкая технологичность.

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

Задача решается путем обработки полупроводниковой структуры после формирования металлизации лазером с плотностью энергии в импульсе 2-5Дж/см², с последующим отжигом при температуре 1000°С в атмосфере азота в течение 7мин.

Технология способа состоит в следующем: в процессе производства полупроводниковых приборов после формирования активных областей, диоксида кремния и нанесения металлизации полупроводниковую структуру обрабатывают лазером с плотностью энергии в импульсе 2-5Дж/см² , с последующим отжигом при температуре 1000°С в атмосфере азота в течение 7 мин.

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

Таблица

Параметры полупроводникового прибора, изготовленного по стандартной технологии Параметры полупроводникового прибора, изготовленного по предлагаемой технологии № плотность дефектов, см^-2 адгезия, МПа плотность дефектов, см^-2 адгезия, МПа 1 10,9 1,8 2,5 9,5 2 9,4 1,5 2,6 9,7 3 9,6 1,6 3,7 9,1 4 10,1 1,3 3,1 8,9 5 9,2 1,5 3,4 9,8 6 11,1 1,7 3,3 8,6 7 10,5 1,6 3,2 8,7 8 9,9 1,7 2,6 9,4 9 10,3 1,5 3,6 9,2 10 9,1 1,9 3,9 8,5 11 9,8 1,1 3,1 8,8 12 10,1 1,6 4,4 8,6 13 9,7 1,3 4,2 8,9

Экспериментальные исследования показали, что выход годных структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 18,3%.

Предложенный способ увеличения адгезии путем обработки полупроводниковой структуры после нанесения металлизации лазером с плотностью энергии в импульсе 2-5Дж/см², с последующим отжигом при температуре 1000°С в атмосфере азота в течение 7мин., позволяет повысит процент выхода годных приборов и улучшить их надежность.

Технический результат: увеличения адгезии, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличения процента выхода годных.

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии увеличения адгезии к полупроводниковой структуре. Техническим результатом является увеличение адгезии, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных. Технология способа состоит в следующем в процессе производства полупроводниковых приборов после формирования активных областей, диоксида кремния и нанесения металлизации полупроводниковую структуру обрабатывают лазером с плотностью энергии в импульсе 2-5Дж/см² с последующим отжигом при температуре 1000°С в атмосфере азота в течение 7 мин.

Способ изготовления полупроводникового прибора, включающий процессы формирования активных областей диоксида кремния и нанесения металлизации, отличающийся тем, что полупроводниковую структуру после нанесения металлизации подвергают обработке лазером с плотностью энергии в импульсе 2-5Дж/см² с последующим отжигом при температуре 1000°С в атмосфере азота в течение 7 мин.