Способ геттерирования атомов тяжелых металлов и дефектов в полупроводниках Советский патент 1988 года по МПК H01L21/263 

Изобретение относится к электронной- технике, а именно х технологии очистки полупроводниковых материалов и приборных структур от рекомбинаци- онно-активных -примесей и дефектов, и может бить использовано при изго товлении полупроводниковых элементов и интегральных схем.

Цель изобретения - увеличение эффективности геттерирования и снижение температуры процесса.

Пример. Кремний БК.ЭФЗ-3 окисляют травлением в CF-4A с последующей выдержкой на воздухе в течение 70 ч. Концентрация золота NAJJ (по измерениям DLTS) Ндц 1,6 х X 10 на глубине h 2,5 от поверхности. Прогрев 300 с при 350 К.

14 - Э

И

Аи

1,6 X 10

см

при h

2,5 мкм. Облучение при 350 течение 300 с электронами с энергией Е 3,5 МэВ, дозой Ф 10 см :

Идц б Ю см при h 2,5 мкм. П р и м е р 2. Кремний БКЭФЗ-З,- .поверхность окисляют травлением в СР-4 с последующей вьздержкой на воз духе в течение 70 ч.

ч в - 3

N

Аи

см при h 2,,2 мкм.

Термообработка 570 К в течение ч.

N

Ли

см при h 2,2 мкм.

Облучение при 300 К электронами с энергией 3,5 МэВ дозой 510 эл/см с последующим отжигом при 570 К в течение 1 ч.

N

. 3

-3

Аи

15 4 1 о см при h 2,2

Аналогичный результат получен и при температуре облучения 280 К.

П р и м е р 3. Материал и условия приготовления поверхности как и в предыдущих примерах,

N

14

Аи

(1,4-155) 10 СМ при h 3,4 мкм.

Термообработка 770 К в течение 1ч.

.Nft - 1 ,4- Ю см приЬ 3,4мк Облучение при 300 К электронами с энергией 3,5 МэВ дозой см с последующим отжигом при 770 К в течение 1 ч.

N

Аи

4,4

1 - ч 10 см при h 3,4 tiKK

Аналогичный результат получен при температуре облучения 280 К..

П р и м е р 4. Материал и условия приготовления поверхности как в пре дыдущих примерах.

Ид, 8,8-10 см при h 2,1 мкм

Термообработка 420 К в течение 30 с.

Ид 8,8-10 см при h 2,1 мкм.

Облучение при 420 К электронами с энергией 3,5 МэВ дозой 10 эл/см .

Н

Аи

-э

8,1-10 см при h 2,1 мкм. П р и м е р 5. Материал и условия приготовления поверхности как и в 0 предыдущих примерах

Н

Аи

I .

1 ,5 -10 СМ при h 3,4 мкм. Термообработка при 420 К в тече е - 1 -,

N Аи 1,45 10 см при h 3,4 мкм. 5 Облучение при 420 К электронами с энергией 3,5 МэВ дозой 10 эл/см в течение 4 ч.

13 - Э

Н

Аи

3 -10 см при h 3,4 мкм.

Из приведенных примеров видно,

0 что эффективность геттерирования в области температур 350-800 К усиливается под действием облучения электронами, с энергией 3,5 МэВ.

Предлагаемый способ значительно

5 улучшает качество и повышает процент . выхода годных полупроводниковых приборов за счет снижения содержания примесей тяжелых металлов и дефектов в рабочих областях полупроводниковых

0 структур.

Снижение температуры процесса позволяет уменьшить влияние внешних,загрязнений, а также осуществлять гет - терирование как на пластинах полу проводников, и на полупроводниковых структурах. Формула изобретения

1.Способ геттерирования атомов тяжелых металлов и дефектов в полу-

0 проводниках, включающий создание гет- терирующих поверхностей в кристаллах, отличаюш;ийся тем, что, с целью увеличения эффективности гет- терирования и снижения температуры

5 процесса, проводят облучение кристалла с геттерирующей поверхностью частицами (электронами, у -квантами) с энергией от 0,5 до 10 МэВ, дозой 10 - 10 см и отжигают при темпе-

Q ратуре 350-800 К.

2.Способ по п.1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что облучение и отжиг ведут одновременно.

3.Способ по п.1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что отжиг проводят

после облучения, причем облучение проводят при температуре 280 - 300 К, а отжиг при температуре 350-800 К в течение 1-4 ч.

Изобретение относится к технологии очистки полупроводниковых материалов и приборов от рекомбинацион- но-активных примесей. Цель изобретения - повышение эффективности гетте- рирования и снижение температуры процесса. Достигается за счет облучения полупроводниковой структуры с геттерирующим слоем легкими частицами высоких энергий. Отжиг,проводится одновременно с облучением или- после него. Облучение электронами с энергией 3,5 МэВ и дозой 10 см при температуре 350 К в течение 300 с снижает концентрацию атомов золота в три раза по сравнению с аналогичной термообработкой без облучения. 2 8.п. ф-лы. с S со 00 ю ел 4