Способ увеличения адгезии
Владельцы патента RU 2751805:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) (RU)
Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии увеличения адгезии к полупроводниковой структуре. Техническим результатом является увеличение адгезии, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных. Технология способа состоит в следующем в процессе производства полупроводниковых приборов после формирования активных областей, диоксида кремния и нанесения металлизации полупроводниковую структуру обрабатывают лазером с плотностью энергии в импульсе 2-5Дж/см2 с последующим отжигом при температуре 1000°С в атмосфере азота в течение 7 мин.
Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии увеличения адгезии к полупроводниковой структуре.
Известен способ увеличения адгезии [Патент на изобретение №5391397 США, МКИ В05 Д 5/10] к полиимидной поверхности путем формирования ковалентных связей за счет использования герметизирующегося слоя между полиимидом и подложкой. Полиимид нанесенный на поверхность кристалла, обрабатывают при повышенной температуре в растворе гидроксиламина, эталона, растворенного в нормальном метилпирралидоне при 65°С. Присоединение кристалла с полиимидным слоем к подложке осуществляется стандартным способом, а в оставляемый зазор затем вводят герметик, после чего проводят отверждение для образования прочной адгезионной связи.
В таких приборах из-за низкой технологичности процесса создания герметизирующегося слоя между полиимидом и подложкой, повышается дефектность структуры и ухудшаются электрические параметры приборов.
Известен способ увеличения адгезии [Патент на изобретение № 5391519 США, МКИ H01L 21/44] контактной площадки к кристаллу ИС. С этой целью удаляется часть промежуточного барьерного слоя Тi или 2-слойной структуры Тi/ТiN, применяя ту же маску, что применяется для травления верхнего слоя нитрида кремния, осаждаемого на пластину кремния после формирования проводников и контактов. После нанесения барьерного слоя на слой SiО2 проводится быстрый отжиг пластины в среде азота и его травления для удаления соединений ТiN.
Недостатками этого способа являются: низкие значения адгезии;высокая дефектность, низкая технологичность.
Задача, решаемая изобретением: увеличения адгезии, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.
Задача решается путем обработки полупроводниковой структуры после формирования металлизации лазером с плотностью энергии в импульсе 2-5Дж/см2, с последующим отжигом при температуре 1000°С в атмосфере азота в течение 7мин.
Технология способа состоит в следующем: в процессе производства полупроводниковых приборов после формирования активных областей, диоксида кремния и нанесения металлизации полупроводниковую структуру обрабатывают лазером с плотностью энергии в импульсе 2-5Дж/см2 , с последующим отжигом при температуре 1000°С в атмосфере азота в течение 7 мин.
По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые приборы. Результаты обработки представлены в таблице.
Таблица
| Параметры полупроводникового прибора, изготовленного по стандартной технологии | Параметры полупроводникового прибора, изготовленного по предлагаемой технологии | |||
| № | плотность дефектов, см-2 | адгезия, МПа | плотность дефектов, см-2 | адгезия, МПа |
| 1 | 10,9 | 1,8 | 2,5 | 9,5 |
| 2 | 9,4 | 1,5 | 2,6 | 9,7 |
| 3 | 9,6 | 1,6 | 3,7 | 9,1 |
| 4 | 10,1 | 1,3 | 3,1 | 8,9 |
| 5 | 9,2 | 1,5 | 3,4 | 9,8 |
| 6 | 11,1 | 1,7 | 3,3 | 8,6 |
| 7 | 10,5 | 1,6 | 3,2 | 8,7 |
| 8 | 9,9 | 1,7 | 2,6 | 9,4 |
| 9 | 10,3 | 1,5 | 3,6 | 9,2 |
| 10 | 9,1 | 1,9 | 3,9 | 8,5 |
| 11 | 9,8 | 1,1 | 3,1 | 8,8 |
| 12 | 10,1 | 1,6 | 4,4 | 8,6 |
| 13 | 9,7 | 1,3 | 4,2 | 8,9 |
Экспериментальные исследования показали, что выход годных структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 18,3%.
Предложенный способ увеличения адгезии путем обработки полупроводниковой структуры после нанесения металлизации лазером с плотностью энергии в импульсе 2-5Дж/см2, с последующим отжигом при температуре 1000°С в атмосфере азота в течение 7мин., позволяет повысит процент выхода годных приборов и улучшить их надежность.
Технический результат: увеличения адгезии, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличения процента выхода годных.
Способ изготовления полупроводникового прибора, включающий процессы формирования активных областей диоксида кремния и нанесения металлизации, отличающийся тем, что полупроводниковую структуру после нанесения металлизации подвергают обработке лазером с плотностью энергии в импульсе 2-5Дж/см2 с последующим отжигом при температуре 1000°С в атмосфере азота в течение 7 мин.
