Способ геттерирования атомов тяжелых металлов и дефектов в полупроводниках

Способ геттерирования атомов тяжелых металлов и дефектов в полупроводниках

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технологии очистки полупроводниковых материалов и приборов от рекомбинационно-активных примесей. Цель изобретения - повышение эффективности геттерирования и снижение температуры процесса. Достигается за счет облучения полупроводниковой структуры с геттерирующим слоем легкими частицами высоких энергий. Отжиг,проводится одновременно с облучением илипосле него. Облучение электронами с энергией 3,5 МэВ и дозой 10 см при температуре 350 К в течение 300 с снижает концентрацию атомов золота в три раза по сравнению с аналогичной термообработкой без облучения . 2 8.п. ф-лы. с S со 00 ю ел 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)4 Н О1 Z, 21/263

1,, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬС ГВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ. (21) 3861695/31-25 (22) 16.01.85 (46) 15.03.88 .Бюл. № 10 (71) Институт физики полупроводников СО AH СССР (72) В.Д.Ахметов, В.В.Болотов, П.Гаврошевски (DD) Г.Рихтер (DD)

Л.С.Смирнов, К.Шмальц (DD) и В.M.Ýìåêñósÿí (53) 621.382.,002 (088.8) (56) l,Pearton S.J. et а1. Цуйгодепаtion of gold-.related levels in silicon Ьу electrolytic doping. J.Àððl.

Phys, 1984, ч,55, ¹ 4, р. 1221-1223.

Немцев Г.3. и др. Геттерирование точечных дефектов в производстве полупроводниковых приборов - Зарубежная электронная техника, 1981, вып.

11(245), с.41-44 ° (54) СПОСОБ ГЕТТЕРИРОВАНИЯ АТОМОВ

ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ И ДЕФЕКТОВ B ПОЛУПРОВОДНИКАХ (57) Изобретение относится к технологии очистки полупроводниковых материалов и приборов от рекомбинационно-активных примесей. Цель изобретения — повьппение эффективности геттерирования и снижение температуры процесса. Достигается за счет облучения полупроводниковой структуры с геттерируюцим слоем легкими частицами высоких энергий. Отжиг проводится одновременно с облучением или. после него. Облучение электронами с

i5 энергией 3 5 МэВ и дозой 10 см при температуре 350 К в течение

300 с снижает концентрацию атомов золота в три раза по сравнению с аналогичной термообработкой без облучения. 2 з.п. ф-лы.

1313254

Пример 4. Материал и условия приготовления поверхности как в предыдуцих примерах °

1Ъ

Nt,u = 8,8 -10 см при h. = 2,1 мкм., Изобретение относится к электронной технике, а именно к технологии очистки полупроводниковых материалов и приборных структур от рекомбинаци5 онно-активных примесей и дефектов, и может быть использовано при изготовлении полупроводниковых элементов и интегральных схем.

Цель изобретения — увеличение эф- 10 фективности геттерирования и снижение температуры процесса.

Пример 1. Кремний БКЭФЗ-3 окисляют травлением в СР-4А с последующей выдержкой на воздухе в тече- 15 ние 70 ч. Концентрация золота NAu (по измерениям DLTS) NA„ = 1, 6 х (4 х 10 см на глубине h = 2,5 от поверхности. Прогрев 300 с при 350 К.

l4

1ь6 х 10 см при 20

2,5 мкм, Облучение при 350 К в течение 300 с электронами с энергией

15 — 2

Е = 3,5 МэВ, дозой Ф = 10 см

1э 3

NA = 6 10 см при h = 2,5 мкм.

Пример 2. Кремний БКЭФЗ-3, -поверхность окисляют травлением в

СР-4 с последуюцей выдержкой на воздухе в течение 70 ч.

В -э

NAu =7 10 см приh=22мкм.

Термообработка 570 К в течение !

l ч.

8 -э

NA„= 7 10 см при h = 2,2 мкм.

Облучение при 300 К электронами 5 Я с энергией 3,5 МэВ дозой 5 10 эл/см с последующим отжигом при 570 К в те- 35 чение 1 ч.

NA 1,4 10 см при h == 2,2 мкм.

Аналогичный результат получен и при температуре облучения 280 К.

Пример 3. Материал и условия 40 приготовления поверхности как и в предыдущих примерах.

N A„= (1,4-1 „5) 10 см при

l4 -э

= 3,4 мкм.

Термообработка 770 K в течение

lч, N д 1 4 10 сМ при h =" 3,4 мкма

Облучение при 300 К электронами с энергией 3,5 МэВ дозой 5 .10 "M с последуюцим отжигом при 770 К в течение 1 ч.

-э

NAu = 4,4 10 см при h = 3,4 мкм, Аналогичный результат получен при температуре облучения 280 К..

Термообработка 420 К в течение

30 с.

-э

NA< = 8,8 10 см при h =2,1 мкм.

Облучение при 420 К электронами с энергией 3,5 МэВ дозой 10 эл/см

11дц = 8,1 10 см при h = 2,1 мкм.

Пример 5. Материал и условия приготовления поверхности как и в предыдуцих примерах

NA„= 1,5 ° 10 см при h = 3,4 мкм, Термообработка при 420 К в течение 4 ч.

14

N Au = 1,45 10 см при h = 3,4 мкм.

Облучение при 420 К электронами с энергией 3,5 МэВ дозой 10 эл/см

16 z в течение 4 ч. э -э

NA„= 3 .10 см при Ь=3,4мкм, Из приведенных примеров видно, что эффективность геттерирования в области температур 350-800 К усиливается под действием облучения электронами с энергией 3,5 МэВ.

Предлагаемый способ значительно улучшает качество и повышает процент выхоца годных полупроводниковых приборов за счет снижения содержания примесей тяжелых металлов и дефектов в рабочих областях полупроводниковых структур.

Снижение температуры процесса позволяет уменьшить влияние внешних загрязнений, а также осуцествлять гет— терирование как на пластинах полупроводников, так и на полупроводниковых структурах.

Формула изобретения

1. Способ геттерирования атомов тяжелых металлов и дефектов в полупроводниках, включающий создание геттерирующих поверхностей в кристаллах, отличающийся тем,что, с целью увеличения эффективности геттерирования и снижения температуры процесса, проводят облучение кристалла с геттерирующей поверхностью частицами (электронами, -квантами) с энергией от 0,5 до 10 МэВ, дозой.

lQ Л

10 — 10 см и отжигают при температуре 350-800 К.

2. Способ по п.l, о т л и ч а ю- . шийся тем, что облучение и отжиг ведут одновременно.

3. Способ по и.1, о т л и ч а юшийся тем, что отжиг проводят после облучения, причем облучение проводят при температуре 280

300 К, а отжиг при температуре

350-800 К в течение 1-4 ч.