Способ получения омического контакта

 

Изобретение относится к электронной технике, в частности к приборам, изготавливаемым на основе эпитаксиальных структур кремния, и может быть использовано в приборах, работающих на сверхвысоких частотах. Цель изобретения - снижение переходного сопротивления омического контакта. Приконтактный слой наращивают из газовой фазы при пониженном давлении в едином технологическом цикле с наращиванием активных слоев структур. Приконтактный слой формируют из газовой смеси следующего состава, об. %: кремнийсодержащая компонента (моносилан, дихлорсилан в пересчете на кремний) 0,05 - 0,1; диборан 0,0005 - 0,001; водород - остальное при 950 - 970^oC. Затем отключают нагрев структур и повышают давление водорода в реакторе до атмосферного не более чем через 5 с по окончании эпитаксиального наращивания.

Изобретение относится к электронной технике, а конкретно в приборам, изготавливаемым на основе эпитаксиальных структур кремния, и может быть использовано в приборах, работающих на сверхвысоких частотах. Цель изобретения повышение качества контакта путем снижения переходного сопротивления омического контакта. Использование для получения приконтактного слоя смеси моносилана с дибораном позволяет повысить среднюю концентрацию легирующей примеси бора в приконтактном слое в два раза и избежать поликристалличности приконтактного слоя ввиду протекания процесса при более высокой температуре 950 970^oC. При температуре процесса ниже 950^oC растущий приконтактный слой становится поликристаллическим. При температуре процесса выше 970^oC происходит деградация профиля легирования в активных слоях структуры. При концентрации кремнийсодержащего компонента менее 0,05 об. скорость роста эпитаксиального слоя мала, возрастает время наращивания, что приводит при избыточном количестве легирующей примеси к образованию на поверхности роста новой фазы. Минимальные значения переходных сопротивлений не достигаются. При концентрации кремнийсодержащего компонента более 0,1 об. эпитаксиальный рост сопровождается возникновением в структуре дефектов типа трипирамиды. При концентрации диборана в газовой фазе менее 0,0005 об. уровень легирования в P⁺-слое составляет менее 1 · 10²⁰ см^-3 и не обеспечивает минимальные переходные сопротивления омического контакта. При концентрации диборана в газовой фазе более 0,0010 об. на поверхности структуры возникает слой новой фазы (SiB₆), приводящей к повышению переходного омического контакта. Одновременное, но не более чем через 5 с. с окончанием эпитаксиального наращивания отключения нагрева структур и повышение давления газовой смеси до атмосферного позволяет сохранить на поверхности структуры повышенную концентрацию бора, обусловленную эффектом поверхностной сегрегации. В противном случае происходит частичное испарение бора с поверхности приконтактного слоя и минимальное значения переходных сопротивлений омического контакта не достигаются. Пример 1. Проводят изготовление омического контакта к структурам кремния типа p⁺pnn⁺. Структуры выращивают в установке газофазной эпитаксии при пониженном давлении в реакторе типа A209.17. В качестве подложек (n⁺) используют пластины кремния марки КЭМ 0,002 0,003. Подложки травят в реакторе в парогазовой смеси водорода с бромом при 1185^oC в течение 15 мин при атмосферном давлении и проводят высокотемпературный отжиг при 1185^oC в течение 10 мин. Затем температуру снижают до 960^oC, а давление в реакторе до 20 кПа и проводят эпитаксиальное наращивание активных n- и p-слоев структуры из газовой смеси моносилана с водородом с добавкой фолина и диборана соответственно для n- и p-слоев. Наращивание приконтактного p⁺ слоя проводят при 960^oC и давлении газовой смеси 20 кПа при следующем соотношении компонентов, об. 0,075 SiH₄ + 0,00075 B₂H₄ + H₂ остальное. Время наращивания составляет толщиной 0,3 мкм. Одновременно с окончанием роста p⁺-слоя отключают нагрев структур от высокочастотного генератора ГВЧ-8, повышают давление в реакторе до атмосферного. На выращенные структуры наносят металлизацию Cr Pd Au и с помощью фотолитографии формируют рисунок контактных площадок для измерения контактного сопротивления металл-полупроводник.

Формула изобретения

Способ получения омического контакта к полупроводниковой структуре, включающий эпитаксиальное наращивание приконтактного слоя из газовой фазы при пониженном давлении сильнолегированного бором слоя кремния и нанесения системы металлов, отличающийся тем, что, с целью повышения качества контакта путем снижения переходного сопротивления контакта, приконтактный слой формируют из газовой смеси, содержащей водород, диборан и кремнийсодержащий компонент при следующем соотношении реагентов, об. Кремнийсодержащий компонент (в пересчете на кремний) 0,05 1,0 Диборан 0,0005 0,001 Водород Остальное наращивание проводят при 950 970^oС, отключают нагрев и повышают давление водорода в реакторе до атмосферного не более, чем через 5 с по окончании эпитаксиального наращивания.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 10-2002

Извещение опубликовано: 10.04.2002        

---