Метод получения пленки диоксида кремния

Метод получения пленки диоксида кремния

Реферат

Изобретение относится к технологии изготовления мощных транзисторов, в частности к методам получения защитных пленок для формирования активных областей p-n-переходов.

Известны методы получения защитных диэлектрических пленок: термическое окисление кремния в парах воды, сухое окисление и т.д. [1].

Недостатками этих методов является неравномерность наращивания пленки диоксида кремния на поверхности кремниевых подложек и получения пористого слоя.

Известен комбинированный метод, в который входит два процесса: окисление в парах воды и окисление в сухом кислороде при температуре 1000÷1200°С.

Недостаток этого метода заключается в том, что на поверхности подложек образуется неравномерная пленка диоксида кремния и скорость роста пленки в сухом кислороде меньше, чем в парах воды, а также пленки диоксида кремния SiO₂, выращенные во влажном кислороде обладают худшими электрическими и защитными свойствами, чем слои, выращенные в сухом кислороде.

Целью изобретения является получение на поверхности равномерной и ненарушенной пленки диоксида кремния без примесей при низких температурах.

Поставленная цель достигается использованием газовой фазы, в состав которой входят: азот (N₂), водород (H₂) и кислород (O₂).

Сущность способа заключается в том, что на поверхности кремниевой подложки формируют слой диэлектрической пленки диоксида кремния за счет горения водорода и сухого кислорода в среде азота (N₂) при расходе газов: N₂=400 л/ч; H₂=65 л/ч; O₂=650±50 л/ч.

Температура рабочей зоны - 980±20°С.

Контроль проводится на установке «MPV-SP». Разброс по толщине диэлектрической пленки диоксида кремния на кремниевых подложках составляет 3,0-3,5%.

Сущность изобретения подтверждается следующими примерами.

ПРИМЕР 1. Технологический процесс проводят в однозонной диффузионной печи типа СДОМ-1/100 при температуре 1000°С и применением кварцевой оснастки. Кремниевые подложки предварительно нагревают до температуры 800±50°С, при расходе азота N₂=400 л/ч. Сухое окисление при расходе азота O₂=400 л/ч проводят в течение 8 мин. После чего пускают водород на поджиг, расход водорода H₂=80 л/ч и кислорода O₂ - 800±50 л/ч, а затем происходит горение водорода и кислорода в течение 1 минуты, при котором образуется диэлектрическая пленка диоксида кремния.

Контроль проводится на установке «MPV-SP». Разброс по толщине диэлектрической пленки диоксида кремния на кремниевых подложках составляет 5,0÷5,5%.

ПРИМЕР 2. Способ осуществляют аналогично примеру 1. Процесс проводят при следующем расходе газов, л/ч: N₂=400 л/ч; H₂=75 л/ч; O₂=700±50 л/ч.

Температура рабочей зоны - 980±50°С.

Контроль проводится на установке «MPV-SP». Разброс по толщине полученной пленки окисла кремния на подложках составляет 4,5÷5,0%.

ПРИМЕР 3. Способ осуществляют аналогично примеру 1. Процесс проводят при следующем расходе газов, л/ч: N₂=400 л/ч; H₂=70 л/ч; O₂=700±50 л/ч.

Температура рабочей зоны - 980±20°С.

Контроль проводится на установке «MPV-SP». Разброс по толщине диэлектрической пленки диоксида кремния на кремниевых подложках составляет 4,0÷4,5%.

ПРИМЕР 4. Способ осуществляют аналогично примеру 1. Процесс проводят при следующем расходе газов, л/ч: N₂=400 л/ч; H₂=65 л/ч; O₂=650±50 л/ч.

Температура рабочей зоны - 980±20°С.

Контроль проводится на установке «MPV-SP». Разброс по толщине диэлектрической пленки диоксида кремния на кремниевых подложках составляет 3,5÷4,0%.

Таким образом, предлагаемый метод по сравнению с прототипом позволяет получать на поверхности кремниевой подложки равномерный, чистый без примесей и ненарушенный слой диэлектрической пленки диоксида кремния.

Литература.

1. Технология производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. Под ред. А.И.Курносова, В.В.Юдина, М., Высшая школа, 1996, стр.387.

Метод получения пленки диоксида кремния, включающий метод получения диэлектрической пленки на поверхности кремниевой подложки, отличающийся тем, что на поверхности подложки формируют слой диэлектрической пленки диоксида кремния за счет горения водорода и сухого кислорода в среде азота (N₂) при температуре 980±20°С и расхода газов: N₂=400 л/ч; Н₂=65 л/ч; O₂=650±50 л/ч, разброс толщины составил 3,5÷4,0%.