Способ термообработки кремниевых пластин Советский патент 1991 года по МПК H01L21/324 H01L21/477 

Изобретение относится к электронной промьшитенности и может быть использовано при производстве кремниевых интегральных схем.

Известен способ изготовления кремниевых интегральных схем по планарной технологии, предусматривающий проведение серии высокотемпературных термических обработок с определенными температурно-временными режимами диффузии примесей р- и п-типа и окисления поверхности кремниевой пластины.

Недостатком этого способа является отсутствие ограничения скорости . охлаждения пластин кремния после проведения высокотемпературных термических обработок, поскольку.быстрое .охлаждение пластин кремния после высокотемпературной обработки обуславливает закалку пластин кремння и неизбежно приводит к генерации дислокаций в объеме интегральной схемь, которые, в свою очередь, отрицательно | сказываются на электрических парамет(Л

рах активных и пассивных элементов интегральной схемы, что снижает выход годных.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности

и достигаемому результату является

4: способ термообработки кремниевых пласг

СО тин в процессе изготовления интеграль4ных схем, включающий их нагрев с дальСХ) нейщим охлаждением в диапазоне темпеСОратур 1200-700°С со скоростью не более скорости, обуславливающей возникновение термических напряжений в пластинах кремния.

Недостатком этого способа является отсутствие ограничения скорости снизу, поскольку слишком медленное охлажцение пластин кремния также приводит к ухудшению электрических параметров активных и пассивных элементов интегральных схем и С шжает выход годных кристаллов.

Целью изобретения является упсличе1ше пыхода за счет ограничения скорости охлаждения снизу.

Поставленная цель достигается тем, что пластины ох.паждают с-.о скоростью не менее 10°С/мин.

Выяснено, что при охлаждении со скоростью, меньшей 10 С/мпп, появляются примесные облака Коттрелла на присутствующих в кристаллах дислокациях. Иными слопав-, скорость охлаждения должна быть Польше скорости, при которой возможна при данной температуре диффузия к дислокациям фоновых примесей, которые и образуют примесные обллгти Коттрелла, снижающие выход годньгх изделий.

Пример, (Способ осуществляется в обычных высокотемпературных печах применяемых ;у1я проведения диг}фу.зионньк и окислительных процессов, следующим образом. I

Пластины кремття, преданазначенные для диффузии, укрепляют вертикально или горизонтально в кассете, например кварцевой, далее кассету с плас тинами кремния помещают в кварцевый

тепловой экран с то.пщино стенки 3-5 мм. Собранную тгжим образом кассету с праи1 вольной скоростью вдвигав активную температурную зоку пеют, например 1150°(,, вьи1гржива1 1Т при чи,

этой температуре в прису1Ствии газового потока диффузанта или п присутствии твердого источника в течение

времени, обеспечивающего папучение необходимых параметров диффузионного слоя. Затем кассету передвигают в температурную зону 700С - 900°С и вьщерживают в этой зоне 5-10 мин, Далее кассету вынимают из печи в атмосферу комнатной температуры и, пе снимая теплового зкрана, охлаждают до комнатной температуры, снимают тепловой зкран и выгружают пластины кремния из кассеты в транспортировочную тару. Способ может осуществляться и любым другим путем, обеспечивающим ограничение скорости охлаждения пластин кремния в диапазоне Ю-ЗО С/мин,

Предложенный способ изготовления твердотельных кремниевых интегральных схем позволяет значительно повысить воспроизводимость, технологического процесса.

СПОСОБ ТЕРМООБРАБОТКИ КРЕМНИЕВЫХ ПЛАСТИН в процессе изготовления интегральных схем, включающий их нагрев с дальнейшим охлаждением со скоростью не более скорости, обуславливающей возникновение термических напряжений пластинах кремния, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода годных, пластины охлаждают со скоростью не менее 10°С/мин.