Способ формирования внутреннего геттера в пластинах кремния
Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в технологическом процессе изготовления полупроводниковых приборов. Целью изобретения является увеличение эффективности геттера для пластин кремния с содержанием кислорода не менее 6-1017 см . Цель достигается тем. что формируют внутренний геттер в процессе трехступенчатого отжига. Перед отжигом проводят окисление в хлорсодержащей среде.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (м)з Н О1 1 21/322
ГОСУДАРСТВЕН.ЫИ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
/1 1Г
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (46) 23.09.92. Бюл. h" 35 (21) 4487102/25 (22) 28.09.88 (72) В.Ф.Тришункин, Л.И.Федина, Е.Б.Горохов, А.Л.Асеев, В.Л.Денисов, А.Н.Бельц, Л.П.Чулинина и Б.Г.Тепмвн (53) 621.382(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Рв 1349606, кл. Н 01 L 21/265, 1986, Авторское свидетельство СССР
1 я 1312943, кл. С 30 В 33/00, 1986. (54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ВНУТРЕННЕГО ГЕТТЕРА В ПЛАСТИНАХ КРЕМНИЯ
Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в технологическом процессе изготовления кристаллов полупроводниковых приборов и интегральных схем.
Целью изобретения является увеличение эффективности геттера для пластин кремния с содержанием кислорода не менее 6 101 r.M
Соотношение газовой смеси на первой и третьей стадиях отжига подобранЬ таким образом, чтобы обеспечить достаточно медленный и непрерывный рост окисной пленки на первой и третьей стадиях, чтобы предотвратить протекание реакции Sl+
+ SIO?2SIO на границе раздела кремний— окисел в сторону образования газообразной моноокиси vðåìíèÿ, а также предотвратить обрэзовэние на поверхностИ локальных сблэстей нитридэ кремния, обусловленных взаимодействием газообразного азота, диффундируемого из атмосферы реактора через окисиую пленку, с поверхностью кремни . Кроме того, медленное и
1 непрерыоно- . «.. гни поверхности пла„.,50 „„1635827 А1 (57) Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в технологическом процессе изготовления полупроводниковых приборов. Целью изобретения является увеличение эффективности геттерэ для пластин кремния с содержанием кислорода не менее 6 10 см .
Оель достигается тем, что формируют внутренний геттер в процессе трехступенчатого отжига. Перед отжигом проводят окисление в хлорсодержащей среде. стины на первой и третьей стадиях отжигов обеспечивает генерацию междоуэельных атомов кремния, что обусловливает рост дислоклционных петель в геттерном слое с плотностью рислокаций в обьеме пластин
7 104-10всм 1 и образованию приповерхностной бездефектной области глубиной 20 мкм.
Эти условия выполняются, если содержание кислорода в газовой среде на первой стадии не менее 2,5 + 0,57 и на третьей стадии не менее 5 + 0,5 (,. Прй уменьшении содержания кислорода в газовой смеси на первой и третьей стадиях до 1,5 «+0,5 и менее происходит эрозия поверхности и образование на поверхности пластины кремния областей нитридэ кремния, выявленных методом диффракционного анализа в просвечивающем электоонном микроскопе.
Пример 1. Пластины кремния диаметром,00 мм, легированные бором с концентрацией кислорода (б-12) 10 см
17 -3 подвергались окислению в хлорсодержащей среде при 1000 С до толщины окисла
40 «+10 нм, а затем температура в печи поднималась до 1200" С в газовой смеси азо1635827
Формула изобретения
Составитель Т.Скоморохова
Техред М,Моргентал Корректор Н.Ревгкая
Редактор Т.Клюкина аказ 4059 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.I а :р а 101 г та с кислородом с содержанием кислорода
2,5 « -0,5 . и сохранялась в течение ч. Затем температура в печи снижалась до 750 С и сохранялась на этом уровне в течение 20 ч в атмосфере азота, затем температура поднималась до 1000 С в среде азота с добавкой 5 и 0,5$ кислорода и сохранялась на этом уровне в течение 2 и 20 ч, далее температура снижалась до 750 С и пластины выгружались. Травление скола в травителе
Секко и анализ под оптическим микроскопом свидетельствовали о формировании на пластинах внутреннего, геттерного слоя микродефектов 7 10 -10 см и обедненной приповерхностной области глубиной 20 мкм на всех пластинах.
Il р и м е р 2. Пластины кремния диаметром 100 мм, легированные бором с концентрацией кислорода (6 — 12).10 см подвергались окислению в хлорсодержащей среде при 1000 С до толщины окисла
40 «+-10 нм, а затем температура в печи поднималась до 1200 С в газовой смеси азота и кислорода с содержанием кислорода
10 +. 0,5, и сохранялась в течение 4 ч, Затем температура в печи снижалась до 750 С и сохранялась на этом уровне в течение
20 ч в атмосфере азота, затем температура поднималась до 1000 С е среде азота с добавкой 10 - 0.57ь кислорода и сохранялась на атом уровне 20 ч, далее температура снижалась до 750 С и пластины выгружались.
Травление скола в травителе Секко и анализ под оптическим микроскопом свидетельстповали о формировании на всех пластинах внутреннего геттера с плотностью микродефектов 7 10 -10 см и обедненной припо5 верхностной эоны глубиной 20 мкм.
Способ формирования внутреннего гет10 тера в пластинах кремния, включающий трехступенчатый отжиг полированных монокристаллических кремниевых пластин в кислородсодержащей среде, вторую ступень которого проводят в интервале темпе15 ратур 650-850 С в атмосфере азота с добавкой кислорода, отличающийся тем, что, с целью увеличения эффективности геттера для пластин кремния с содержа- . нием кислорода не менее 6 10 см при
20 одновременном улучшении качества поверхности пластин, перед трехступенчатым отжигом проводят термическое окисление в хлорсодержащей среде до„образования окисла толщиной 300-500 А, первую сту25 пень отжига проводят при 1100-1300 С в течение 2-6 ч, в качестве кислородсодержащей среды используют смесь азота с кислородом с содержанием последнего не менее
2,5, а третью ступень проводят при 90030 1150 С в течение времени не менее 2 ч, в качестве кислородсодержащей среды используют смесь азота с кислородом с содержанием последнего не менее 5 g.
