Способ изготовления полупроводниковой структуры

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полупроводниковых структур с низкой плотностью дефектов. Технология способа состоит в следующем: на сапфировой подложке формируют слой нитрида алюминия толщиной 30-50 нм методом реактивного ионно-плазменного распыления с использованием мишени из алюминия в плазме особо чистого азота без добавления аргона, при давлении (3-5)10-3 мм рт.ст. и температуре подложки 200-250°С. Затем пиролитически осаждают слой кремния со скоростью роста пленки 15 нм/с при температуре 1000-1150°С при расходе водорода и силана соответственно 15 л/мин и 50 мл/мин. Изобретение обеспечивает снижение плотности дефектов, повышение технологичности, улучшение параметров структур, повышение качества и увеличение процента выхода годных. 1 табл.

 

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полупроводниковых структур с низкой плотностью дефектов.

Известен способ изготовления полупроводниковой структуры [Заявка 1246851 Япония, МКИ H01L 21/94] путем нанесения слоя SiO2 на поверхность основания из молибдена или кремниевой пластины; в первом случае для этой цели используют метод химического осаждения из газовой фазы, во- втором случае применяют метод термического окисления. Затем горизонтально расположенные кремниевую пластину и молибденовое основание, обращенные друг к другу слоем SiO2 приводят в контакт и склеивают. Последующей шлифовкой и полировкой кремниевой пластины с тыльной стороны добиваются получения поверхности требуемого класса обработки. В таких структурах при различных температурных режимах и в различных средах повышается дефектность структуры и ухудшаются электрические параметры приборов.

Известен способ изготовления полупроводниковой структуры [Патент 4962051 США, МКИ H01L 21/265] формированием промежуточного слоя легированного изоэлектронной примесью. Атомы изоэлектронной примеси имеют отличный ковалентный радиус от атомов материала подложки, в результате чего образуется большое количество дислокаций несоответствия на границе раздела слой/подложка. В дальнейшем проводится эпитаксиальное наращивание рабочего слоя полупроводника. При этом на границе раздела рабочий слой/слой легированный изоэлектронной примесью, также возникают дислокации несоответствия, расположенные в плоскости границы раздела.

Недостатками этого способа являются- высокая плотность дефектов, повышенные значения тока утечки и низкая технологичность.

Задача, решаемая изобретением: снижение плотности дефектов, обеспечение технологичности, улучшение параметров структур, повышение качества и увеличение процента выхода годных.

Задача решается формированием слоя нитрида алюминия толщиной 30-50 нм на сапфировой подложке методом реактивного ионно-плазменного распыления, при давлении (3-5)10-3 мм. рт.ст., температуре подложки 200-250°С, с последующим осаждением кремния со скоростью роста пленки 15 нм/с, при температуре 1000-1150°С, при расходе водорода и силана, соответственно, 15 л/мин и 50 мл/мин.

Технология способа состоит в следующем: на сапфировой подложке формируют слой нитрида алюминия толщиной 30-50 нм методом реактивного ионно-плазменного распыления с использованием мишени из алюминия марки А-999 в плазме особо чистого (99.999) азота без добавления аргона, при давлении (3-5)10-3 мм рт.ст. и температуре подложки 200-250 С. Затем пиролитически осаждают слой кремния со скоростью роста пленки 15 нм/с, при температуре 1000-1150°С, при расходе водорода и силана, соответственно, 15 л/мин и 50 мл/мин.

По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые структуры. Результаты обработки представлены в таблице.

Экспериментальные исследования показали, что выход годных структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 14,8%.

Технический результат: снижение плотности дефектов, обеспечение технологичности, улучшение параметров структур, повышение качества и увеличения процента выхода годных.

Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям.

Предложенный способ изготовления полупроводниковой структуры путем формирования слоя нитрида алюминия толщиной 30-50 нм на сапфировой подложке методом реактивного ионно-плазменного распыления при давлении (3-5)10-3 мм рт.ст., температуре подложки 200-250°С, с последующим пиролитическим осаждением кремния со скоростью роста пленки 15 нм/с, при температуре 1000-1150°С, при расходе водорода и силана соответственно, 15 л/мин и 50 мл/мин, позволяет повысит процент выхода годных приборов и улучшит их надежность.

Способ изготовления полупроводниковой структуры, включающий подложку, формирование промежуточного слоя, процессы наращивания рабочего слоя полупроводника, отличающийся тем, что структуру формируют на сапфировой подложке нанесением слоя нитрида алюминия толщиной 30-50 нм методом реактивного ионно-плазменного распыления, при давлении (3-5)10-3 мм рт.ст., температуре подложки 200-250°С с последующим осаждением кремния со скоростью роста пленки 15 нм/с при температуре 1000-1150°С при расходе водорода и силана соответственно 15 л/мин и 50 мл/мин.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых структур для приборов электронной техники и может быть использовано для регулирования степени легирования при эпитаксиальном выращивании в вакууме легированных слоев кремния.
Недостаток традиционных напечатанных пленочных PV-элементов заключается в том, что получение этих элементов часто требует дорогих этапов вакуумной подготовки и термического закаливания или запекания, причем тонкие легированные вакуумные пленки чрезвычайно подвержены коррозии и загрязнению.

Изобретение относится к нанотехнологии, а именно к способу выращивания многослойных наногетероэпитаксиальных структур с массивами идеальных квантовых точек (НГЭС ИКТ).

Изобретение относится к способу изготовления полупроводниковой структуры, выступающей из монолитного кремниевого тела, для формирования активных и пассивных элементов интегральных схем.

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления гетероструктур с низкой плотностью дефектов.

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления гетероструктур с низкой плотностью дефектов.

Использование: для получения спин-поляризованных носителей заряда в графене. Сущность изобретения заключается в том, что методом молекулярно-лучевой эпитаксии на поверхности предварительно сформированной структуры монослой графена/подложка формируют субмонослой европия со структурой Eu.

Изобретение относится к способу изготовления полупроводниковых материалов, содержащих пограничные слои между материалами из III-V групп и подложкой Si. Изобретение относится к способу изготовления полупроводниковых материалов, содержащих GaAs в комбинации с подложками Si(111), причем остаточная деформация, обусловленная различными коэффициентами теплового расширения соответствующих материалов, нейтрализуется посредством введения добавочного слоя (слоев), компенсирующего остаточную деформацию.

Использование: для получения наноразмерных композитных структур. Сущность изобретения заключается в том, что способ формирования упорядоченного массива нанокристаллов или нанокластеров кремния в диэлектрической матрице включает формирование на подложке многослойной пленки, состоящей из чередующихся слоев SiNx и Si3N4, где 0<х<4/3, методом низкочастотного плазмохимического осаждения из газовой фазы с использованием смеси моносилана (SiH4) и аммиака (NH3) с объемным соотношением [NH3]/[SiH4] в диапазоне от 1 до 5 при давлении в камере 100-250 Па, температуре подложки 20-400°С и удельной мощности разряда 0,02-0,2 Вт/см2 с последующим отжигом полученной многослойной пленки в инертной атмосфере при температуре в диапазоне 800-1150°С не менее 5 минут с получением многослойной матрицы с нанокристаллами или нанокластерами.

Изобретение относится к области полупроводниковой техники и может быть использовано при росте эпитаксиальных структур монокристаллического карбида кремния (SiC) с малой плотностью эпитаксиальных дефектов.

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полупроводниковых структур с низкой плотностью дефектов. Технология способа состоит в следующем: на сапфировой подложке формируют слой нитрида алюминия толщиной 30-50 нм методом реактивного ионно-плазменного распыления с использованием мишени из алюминия в плазме особо чистого азота без добавления аргона, при давлении 10-3 мм рт.ст. и температуре подложки 200-250°С. Затем пиролитически осаждают слой кремния со скоростью роста пленки 15 нмс при температуре 1000-1150°С при расходе водорода и силана соответственно 15 лмин и 50 млмин. Изобретение обеспечивает снижение плотности дефектов, повышение технологичности, улучшение параметров структур, повышение качества и увеличение процента выхода годных. 1 табл.

Наверх