Метод защиты поверхности кристаллов p-n-переходов на основе легкоплавкого стекла

Авторы патента:

Исмаилов Тагир Абдурашидович (RU)

Шангереева Бийке Алиевна (RU)

Шахмаева Айшат Расуловна (RU)

H01L21/3105 - последующая обработка

Владельцы патента RU 2370852:

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" (ДГТУ) (RU)

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов и интегральных схем, в частности к способам защиты слоем стекла поверхности кристаллов р-n-переходов от различных внешних воздействий. Техническим результатом изобретения является достижение стабильности и уменьшение температуры и длительности процесса. Сущность изобретения: в способе защиты поверхности кристаллов р-n-переходов на чистую полупроводниковую поверхность кристалла с р-n-переходом наносят слой защитного стекла, состоящий из смеси микропорошков со спиртом, в состав которой входят 63% окиси кремния - SiO₂; 20% окиси бора - В₂О₃; 7,5 окиси лития - Li₂О₃ и 5% окиси алюминия - Аl₂О₃. После термообработки в вакууме при температуре 280±10°С в течение 15±5 минут образуется стеклообразная пленка толщиной 1,0 мкм. После чего на поверхности кристаллов наращивается пленка SiO₂ разложением этилокремниевой кислоты. Далее производится ее сплавление с нижним слоем стекла при температуре 800°С.

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов и интегральных схем (ИС), в частности к способам защиты слоем стекла, с целью защиты поверхности кристаллов р-n-переходов от различных внешних воздействий.

Известны способы защиты, сущность которых состоит в том, что поверхность полупроводниковых приборов р-n-переходов защищают различными методами: окисления (термическое, пиролитическое, химическое и анодное), защиты пленками нитрида кремния, защиты пленками окислов металлов и др. [1].

Основными недостатками этих способов является нестабильность, высокая температура и длительность процесса.

Целью изобретения является достижение стабильности и уменьшение температуры и длительности процесса.

Поставленная цель достигается использованием пленки стекла, состоящего из смеси микропорошков со спиртом, в состав которого входят 63% окиси кремния - SiO₂; 20% окиси бора - В₂O₃; 7,5 окиси лития - Li₂O₃ и 5% окиси алюминия - Аl₂O₃.

Сущность способа заключается в том, что на чистую полупроводниковую поверхность кристалла с р-n-переходом наносят слой защитного стекла, состоящий из смеси микропорошков со спиртом, в состав которого входят 63% окиси кремния - SiO₂; 20% окиси бора - В₂O₃; 7,5 окиси лития - Li₂O₃ и 5% окиси алюминия - Аl₂О₃. После термообработки в вакууме при температуре 280±10°С в течение 15±5 минут образуется стеклообразная пленка толщиной 1,0 мкм. После чего на поверхности кристаллов наращивается пленка SiO₂ разложением этилокремниевой кислоты. Далее производится ее сплавление с нижним слоем стекла при температуре 800°С.

Предлагаемый способ отличается от прототипа тем, что слой стекла, нанесенный на поверхность кристалла, связывает мигрирующие ионы, это способствует улучшению стабильности приборов и его надежности. Далее этот слой стекла герметизирует активный элемент (р-n-переходов) от внешних воздействий.

Сущность изобретения подтверждается следующими примерами.

ПРИМЕР 1. Процесс проводят с предварительной очисткой поверхности кристаллов. На чистую полупроводниковую поверхность кристалла с р-n-переходом наносят слой защитного стекла, состоящий из смеси микропорошков со спиртом, в состав которого входят 63% окиси кремния - SiO₂; 20% окиси бора - В₂O₃; 7,5 окиси лития - Li₂O₃ и 5% окиси алюминия - Аl₂O₃. Процесс термообработки в вакууме ведут при температуре 300±10°С, а длительность процесса равна 30±5 минут. Температура сплавления стекла - 900°С.

Толщина стеклообразной пленки - 2,5 мкм.

ПРИМЕР 2. Способ осуществляют аналогично примеру 1. Процесс проводят при следующих режимах.

Температура термообработки в вакууме - 290±10°С в течение 25±5 минут.

Температура сплавления стекла - 850°С.

Толщина слоя стекла равна - 2,0 мкм.

ПРИМЕР 3. Способ осуществляют аналогично примеру 1. Процесс проводят при следующих режимах.

Температура термообработки в вакууме - 280±10°С в течение 20±5 минут.

Температура сплавления стекла - 800°С.

Толщина слоя стекла - 1,5 мкм.

ПРИМЕР 4. Способ осуществляют аналогично примеру 1. Процесс проводят при следующих режимах.

Температура термообработки в вакууме - 280±10°С в течение 15±5 минут.

Температура сплавления стекла - 800°С.

Толщина слоя стекла - 1,0 мкм.

Таким образом, предлагаемый способ отличается от прототипа тем, что слой стекла, нанесенный на поверхность кристалла, связывает мигрирующие ионы, это способствует улучшению стабильности приборов и его надежности, а также герметизирует активный элемент (р-n-переходов) от внешних воздействий.

ЛИТЕРАТУРА

1. А.И.Курносов. Материалы для полупроводниковых приборов и интегральных схем. - М.: «Высшая школа». 1980. 327 с.

Метод защиты поверхности кристаллов р-n-переходов на основе легкоплавкого стекла, включающий защиту поверхности кристаллов р-n-переходов, отличающийся тем, что на чистую полупроводниковую поверхность кристалла с р-n-переходом наносят слой защитного стекла, состоящий из смеси микропорошков со спиртом, в состав которой входят 63% окиси кремния - SiO₂; 20% окиси бора - В₂О₃; 7,5 окиси лития - Li₂О₃ и 5% окиси алюминия - Аl₂О₃, после термообработки в вакууме при температуре 280±10°С в течение 15±5 мин образуется стеклообразная пленка толщиной 1,0 мкм, затем на поверхности кристаллов наращивается пленка SiO₂ разложением этилокремниевой кислоты, далее производится ее сплавление с нижним слоем стекла при температуре 800°С.

Способ формирования фоторезистивной маски для плазменного травления // 1099776

Способ получения линейных изображений // 447110

Патент 354681 // 354681

Способ определения экспозиции засветки фоторезистов // 232391

Структура металл-диэлектрик-полупроводник на основе соединений a3b5 и способ ее формирования // 2420828

Изобретение относится к микроэлектронике и предназначено для изготовления полупроводниковых приборов на основе МДП-структур соединений А3В5

Способ изготовления фоточувствительной серебро-палладиевой резистивной пленки // 2558599

Изобретение относится к оптоэлектронике, в частности к способу изготовления фоточувствительных материалов и устройств. Способ изготовления фоточувствительной серебро-палладиевой резистивной пленки включает формирование на поверхности диэлектрической подложки слоя резистивной пасты, состоящей из оксида серебра Ag2O, палладия, мелкодисперсных частиц стекла и органической связки. Сформированный слой сушат и вжигают в воздушной атмосфере при температуре от 605 до 700°С. С поверхности полученной пленки удаляют стеклянный слой путем испарения мощным импульсным лазерным излучением с длиной волны, лежащей в области поглощения стекла. Предпочтительным является использование лазерного излучения с длиной волны, соответствующей максимуму поглощения стекла. Техническим результатом является расширение спектрального диапазона работы фоточувствительной серебро-палладиевой резистивной пленки. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 пр.

Водная полирующая композиция и способ химико-механического полирования подложек, содержащих пленки диэлектрика оксида кремния и поликремния // 2573672

Изобретение относится к новой водной полирующей композиции для полирования полупроводниковых подложек, содержащих пленки диэлектрика оксида кремния и поликремния, а также необязательно содержащих пленки нитрида кремния. Указанная водная полирующая композиция содержит (A) по меньшей мере один тип абразивных частиц, (В) от 0,001 до 5,0 мас.% по меньшей мере одного растворимого в воде полимера, (С) по меньшей мере один анионный фосфатный диспергирующий агент. Абразивные частицы (А) содержат или состоят из диоксида церия, положительно заряжены при диспергировании в водной среде, свободной от компонента (C) и имеющей pH в интервале от 3 до 9, что подтверждается электрофоретической подвижностью. Компонент (B) по меньшей мере это один растворимый в воде полимер, выбран из группы, состоящей из линейных и разветвленных гомополимеров и сополимеров алкиленоксидов. Изобретение относится и к способу полирования подложек для электрических, механических и оптических устройств с применением указанной водной полирующей композиции. Полирующая композиция по изобретению обладает значительно улучшенной селективностью оксид/поликремний и обеспечивает получение полированных пластин, имеющих превосходную глобальную и локальную плоскостность. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 6 табл., 9 пр.

Способ изготовления мдп-структур на основе inas // 2611690

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов и может быть использовано при их изготовлении на основе МДП-структур на InAs. Подложку InAs подвергают предварительной обработке, включающей очистку поверхности ее от загрязнений и естественного окисла. После чего на подложке в вакуумной камере проводят формирование диэлектрического слоя посредством анодного окисления подложки - анодирование рабочей поверхности подложки в плазме. По завершении анодирования на диэлектрический слой напыляют слой металла. Предварительную обработку проводят при условиях, обеспечивающих полную очистку поверхности от загрязнений и естественного окисла с достижением стабильности и инертности рабочей поверхности в условиях отсутствия воздействия окислительной среды, плазмы. Анодирование осуществляют с использованием окислительной газовой среды с составом Ar:O2:CF4 в соотношении (80-х)% : 20% : x%, где х - количество CF4, равное от 5% до 20%. В качестве плазмы используют плазму таунсендовского разряда в нормальном и переходном режиме его горения. При этом подложку помещают на расстоянии от катода, выбираемом с учетом соблюдения условия стационарности газоразрядной плазмы. Давление окислительной газовой среды поддерживают обеспечивающим стабильное горение разряда с формированием в разрядном промежутке латерально однородного разряда. В результате обеспечивается снижение величины встроенного заряда до значений менее 5×1011 см-2, улучшается однородность по толщине и химическому составу диэлектрического слоя на большей площади исходной пластины. 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ подготовки поверхности insb подложки для выращивания гетероструктуры молекулярно-лучевой эпитаксией // 2613487

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов - для изготовления фокальных диодных фотоприемных матриц на подложках InSb. В способе подготовки поверхности InSb подложки для выращивания гетероструктуры молекулярно-лучевой эпитаксией сначала проводят предварительную обработку поверхности подложки InSb с модификацией состава окисного слоя для обеспечения в дальнейшем полного удаления окислов. Модификацию состава окисного слоя осуществляют, подвергая подложку воздействию жидкой среды с рН менее двух. За счет этого растворяют в большей степени окислы индия и обогащают поверхность легколетучими окислами сурьмы. После модификации окисного слоя остаточный окисный слой удаляют в вакуумной камере установки молекулярно-лучевой эпитаксии с использованием термообработки и подачи к поверхности подложки потока сурьмы. В результате обеспечивается соблюдение вакуумной гигиены при выращивании слоев структур, предотвращается возможность загрязнения поверхности подложек InSb, достигается снижение шероховатости, возникающей при подготовке поверхности подложек, обеспечивается требуемая гладкость. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ подготовки поверхности insb подложки для выращивания гетероструктуры методом молекулярно-лучевой эпитаксии // 2642879

Способ относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов методом молекулярно-лучевой эпитаксии. В способе подготовки поверхности InSb подложки для выращивания гетероструктуры молекулярно-лучевой эпитаксией проводят предварительную обработку поверхности подложки InSb с модификацией состава остаточного оксидного слоя. Модификацию состава остаточного оксидного слоя на поверхности подложки осуществляют с получением гидратированного аморфного оксидного слоя из оксидных соединений индия и сурьмы, характеризующегося нестехиометрическим составом - обогащенного гидратированными оксидными соединениями индия. При этом сначала проводят анодное окисление подложки с остаточным оксидным слоем в водосодержащей щелочной среде, а затем удаляют в водосодержащей кислотной среде полученный в ходе окисления оксидный слой. В финале проводят удаление подвергшегося модификации остаточного оксидного слоя в вакуумной камере установки молекулярно-лучевой эпитаксии с использованием термообработки подложки. В результате обеспечивается снижение температуры, при которой происходит полное удаление оксидного слоя в ростовой камере молекулярно-лучевой эпитаксии, до величины менее 400°С. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.