Способ получения кремниевой структуры Советский патент 1990 года по МПК C30B19/02 C30B29/06 

Изобретение относится к технологии полупроводниковых материалов и может быть использовано для получения кремниевых структур, применяемых для изготовления дискретных приборов и интегральных схем.

Цель изобретения - повышение кристаллического совершенства перекристаллизованных областей.

Пример 1, Кремниевую пластину марки КЭФ-32 диаметром 76 мм, толщиной 0,5 мм, ориентированную в направлении ЈшЗ подвергают стандартной механической и химической обработке до полного удаления нарушенного слоя. На одну из поверхностей пластины наносят окисный слой, в котором методом фотолитографии вскрывают окна линейной формы шириной 80 мкм. Вскрытые окна образуют прямоугольную сетку на поверхности пластин. Ячейки сетки, защищенные окислом, имеют линейные размеры 40x40 мм2.-На противоположную поверхность пластины с помощью вакуумной сублимации наносят пленку молибдена толщиной 1 мкм. Во вскрытых в окисном слое окнах методом избирательного смачивания формируют зоны алюминия толщиной 20 мкм. Нагревают пластину до 1050°С. помещают в поле градиента температур, величина которого составляет 40°С/см, и осуществляют перекристаллизацию участков кремниевой пластины путем перемещения зон в течение 4 ч до выхода их на поверхность, покрытую пленкой молибдена. Далее пластину охлаждают до комнатной температуры и сошлифо- вывают слой пластины толщиной 30 мкм со стороны выхода зон.

Полученная структура представляет собой набор изолированных р-п-пере- ходов, образбванных сквозными пере- кристаллиэованными каналами и непере- христаллизованными областями пластины. Отклонение топологии рисунка эггитаксиапьных каналов с обеих сторон структуры не превышает 5% от ширины каналов. Металлографический анализ структуры показал, что перекристаллизованные/ области не содержат второй фазы, а плотность дислокаций в них не превышает плотности %ислокаций в неперекристаллизованных областях и составляет 5-Ю3 .

Пример 2. Осуществление способа аналогично описанному в примере 1 при следующих отличиях. На одной из поверхностей кремниевой пластины в окисном слое с помощью метода фотолитографии вскрывают окна диаметром 30, 50, 80 и 100 мкм при расстоянии между ними 500-2000 мкм. На противоположную поверхность пластины наносят пленку вольфрама толщиной 0,2 мкм. Избирательным смачиванием получают точечные зоны алюминия толщиной 20 мкм.

Полученная структура представляет собой набор p-n-переходов, образованных цилиндрическими перекристаллизованными каналами и неперекристал- лизованными областями пластины. Отклонение топологии рисунка не превышает 7% от диаметра канала . Перекристаллизованные каналы не содержат включений второй фазы, а плотность дислокаций в них аналогична плотности дислокаций в неперекристаллизованных областях.

Пример 3. Две пластины кремния диаметром 76 мм, толщиной 0,5 мм, ориентированные в направлении ill, одна из которых - подложка (марка КЭФ,- 32), а другая - источник -( ка КДБ-0,02), подвергают стандартной механической и химической обработке. Плотность дислокаций в пластине-подложке составляет 5-%10 , а в пластине-источнике - 2.104 . На одну из поверхностей пластины-источника наносят пленку молибдена толщиной

4 мкм.Далее из пластин подложки и ис- точника собирают композицию таким образом, чтобы зазор между ними составлял 40 мкм, а пленка молибдена, нанесенная на источник, находилась

,с внешней стороны композиции. Ка- пиллярным втягиванием формируют в зазоре между пластинами плоскую зону на основе алюминия толщиной 40 мкм. Перекристаллизацию пластиныисточника путем перемещения расплавленной зоны осуществляют в течение 2 ч при температуре 1200°С в поле температурного градиента. Затем полученную структуру охлаждают до комнатной

температуры и сошлифовывают слой толщиной 30 мкм со стороны выхода зоны.

Полученная структура n-р4 состоит из пластины-подложки (n-слой) и Перекристаллизованной на ней пластины- источника (р+-слой). Перекристаллизованный слой однороден по электрофизическим параметрам (разброс удельного сопротивления по площади не превышает 4%). Плотность дислокаций в нем

2 - 2.

составляет 8-10 см .

Предлагаемый способ обеспечивает получение кремниевых структур,в которых в перекристаллизованных областях отсутствуют включения второй фазы, а плотность дислокаций снижена до (0,8-5) «10 .

Формула изобретения

Способ получения кремниевой структуры , включающий формирование алюминиевых зон требуемой толщины и конфигурации на рабочей поверхности пе-.

рекристаллизуемой пластины кремния и перемещение зон в поле температур- ного градиента через пластину до вы- хода на ее противоположную поверхность, отличающийся тем, что, с целью повышения кристаллического совершенства перекристаллизованных областей, перед формированием зон на противоположную поверхность пластины наносят пленку молибдена или вольфрама толщиной (0,01-0,1)1, где

1 толщина алюминиевых зон.

Изобретение относится к технологии полупроводниковых материалов и может быть использовано для получения кремниевых структур, применяемых для изготовления дискретных приборов и интегральных схем. Цель изобретения - повышение кристаллического совершенства перекристаллизованных областей. Способ включает нанесение пленки молибдена или вольфрама на одну из поверхностей кремниевой пластины, формирование алюминиевых зон требуемых толщины и конфигурации на противоположной поверхности пластины, причем толщина пленки составляет 0,01-0,1 толщины алюминиевых зон, и перемещение зон в поле температурного градиента через пластину до выхода на ее противоположную поверхность. Способ обеспечивает получение кремниевых структур, в которых в перекристаллизованных областях по сравнению с прототипом отсутствуют включения второй фазы, а плотность дислокаций снижена до (0,8-5) .10 3 см -2.