СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТРУКТУР Советский патент 1994 года по МПК H01L21/205 

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов и может быть использовано при производстве кремниевых эпитаксиальных обращенных структур.

Целью изобретения является улучшение качества слоя поликристаллического кремния за счет уменьшения вероятности образования в нем дендритов и пустот.

П р и м е р. Для изготовления кремниевых обращенных структур используют кремниевые пластины ориентации (III) с удельным сопротивлением 40 Ом ˙ см и толщиной 550 мкм, которые после резки шлифуют с двух сторон свободным абразивом с использованием абразивной смеси из микропорошка КЗМ 20 (800 г), деионизованной воды (1 л) и глицерина (75-80 г). После такой обработки глубина нарушенного слоя с каждой стороны пластины составляет около 50 мкм. Затем одну сторону пластины полируют. После полирования монокристаллическая пластина изгибается так, что с полированной стороны наблюдается вогнутость с величиной прогиба 40-50 мкм. Далее на шлифованную сторону пластины из парогазовой смеси водорода и тетрахлорида кремния (5% ) осаждают сильнолегированный фосфором слой поликристаллического кремния с удельным сопротивлением 0,003 Ом ˙см и толщиной 300-400 мкм. Осаждение осуществляют в течение 2 ч при температуре 1200^оС.

При осаждении поликристаллического кремния на выпуклую (шлифованную) сторону пластины площадь каждого последующего по ходу осаждения монослоя поликристалла кремния увеличивается, что компенсирует усадку поликристалла при спекании. В результате этого граница между слоем поликристаллического кремния и монокристаллической подложкой выравнивается. Рост поликристаллического кремния на шлифовальной поверхности характеризуется улучшенными условиями зародышеобразования, при этом в поликристалле отсутствуют дендриты и пустоты. Далее производят сошлифовку слоя поликристаллического кремния до толщины 270±20 мкм, при этом шлифованная плоскость слоя должна быть параллельна полированной стороне монокристаллической пластины. При последующем удалении части монокристаллической пластины до необходимой толщины используют стандартные методы шлифования и полирования.

Предлагаемый способ повышает качество структур за счет ограничения дендритного роста поликристаллического кремния, увеличивает выход годных структур за счет уменьшения их прогиба, а также упрощает процесс изготовления структур за счет исключения операций полирования одной стороны пластин и формирования затравочного слоя поликристаллического кремния. (56) Патент США N 3428499, кл. 148-175, 1969.

Патент Японии N 53-24272, кл. 99 (5) в 15, 1978.
Дученко Ю. В. , Кузнецов А. С. и др. Однослойные обращенные эпитаксиальные структуры для производства силовых транзисторов. - Технология полупроводниковых приборов. Таллин: Валгус, 1982, с. 49-53.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТРУКТУР, включающий шлифование и полирование монокристаллической кремниевой пластины, наращивание на одну сторону пластины слоя поликристаллического кремния, удаление части слоя поликристаллического кремния, утонение монокристаллической пластины, отличающийся тем, что, с целью повышения процента выхода годных за счет уменьшения вероятности образования в нем дендритов и пустот, слой поликристаллического кремния наращивают на пластину после шлифования, а утонение монокристаллической пластины производят до толщины, равной сумме глубины нарушенного слоя после шлифования одной стороны пластины и толщины монокристаллического кремния, необходимого для формирования структуры.