Состав для пассивации поверхности полупроводниковых пластин

Состав для пассивации поверхности полупроводниковых пластин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик ())) 763839

) J

/ а (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 0405 78 (21) 2615994/23-04 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет (5t)Ì К 3

G 03 С 1/68

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 1509.86 Бюллетень И9 34 (53) УДК 771 ° 5 (088.8) Дата опубликования описания 150980

Т.A.Þððå, A.Â.Åëüöoâ, Л.A.ÁóñûãHíà, Е.Г.Гук, Н.В.Кириллова, В.Б.Шуман и Г.Т.Даровских (72) Авторы изобретения

Ленинградский ордена Октябрьской Революции и ордена

Трудового Красного Знамени. технологический институт им. Ленсовета (71) Заявитель (54) СОСТАВ ДЛЯ IIACCHBAUHH ПОВЕРХНОСТИ

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПЛАСТИН

Изобретение относится к составам для пассивации поверхности полупроводниковых пластин, которые используются в радиоэлектронной промышленности.

Известны газообразные составы для пассивации поверхности полупроводниковых пластин, используемые в процессе окисления пластин, включакадие хлористый водород, хлор и трихлорэти10 лен $1) .

Недостатком известных составов для пассивации пластин является значительная агрессивность паров хлористого водорода и хлора, требо- 15 вания к осторожности при работе людей с ними, эрозия кварца в процессе работы с парами HCi) и Се, при наличии следовых количеств воды, коррозия редукторов и баллонов, требова- 20 ния .к черезвычайно высокой степени очистки используемых веществ.

Трихлорэтилен в паровой фазе резко токсичен.

Общим недостатком использования газообразных хлористого водорода, хлора, трихлорэтилена является труднорегулируемое содержание хлора в рабочем объеме над пластинами, в то время как .избыток хлора разъедает ЗО поверхность полупроводниковой пластины, а малые количества хлора не обеспечивают эффекта очистки.

Наиболее близким к изобретению по.технической сущности является известный состав для пассивации поверхности полупроводниковых пластин в процессе окисления, представляющий собой фосфорно-силикатное стекло, включающее в качестве стабилизатора поверхности — Р Ов f2) .

В процессе термического окисления поверхности полупроводниковой кремниевой пластины укаэанный состав наносят на поверхность пластины в виде расплава.

Недостатком указанного состава является то, что входящая в него

Р О5 поляризуется — ориентируется под действием электрического поля и концентрируется вблизи границы раздела SiO<- si. ?????????? ????????, ?????????????????????? ???????????????????? ???? ?????????????????? ???????????????? ???????????????????? ???????????? (?????? ???????? ???????????????????? ?????????????????? ?????????????????????????? ?????????????????? ?????????????????????? sio>-Si), что в конечном итоге значительно уменьшает выход годных изделий, который составляет 5-10%.

7б3839 а ример 1.

Хлоркаучук с содержанием хлора

49-52%

Циклополииэопрен

Толуол

0 5

3i0

Ос таль ное, ри мер 2.

Хлоркаучук с содержанием хлора

49-52%

Циклополиизопрен

Толуол

1,75

4,0

Остальное. ример 3.

Хлоркаучук с содержанием хлора

49-52%

Циклополиизопрен

Толуол

3,0

5,0

Остальное

Хлоркаучук или

Ф хлоропреновый каучук ,Циклополиизопрен или эпоксицикло" полиизопрен

Органический растворитель

О, 5-5,0 ример 4.

Хлоркаучук с содержанием хлора

32-33,54

Эпоксидированный циклополииэопрен о-Ксилол

3,0-5,0

2,0

Остальное.

3,0

Остальное .

Предлагаемый нелетучий полимерный состав позволяет точно задавать

Целью изобретения является устранение эффекта поляризации стабилизатора и повышение выхода годных иэделий.

Поставленная цель достигается тем, что указанный состав для пассивации поверхности полупроводниковых пластин, включающий стабилизатор поверхности, в качестве стабилизатора содержит хлоркаучук или хлоропреновый каучук с содержанием хлора 1850% и дополнительно содержит циклополииэопрен или эпоксициклополииэопрен и органический растворитель при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ: ример 5.

Хлоркаучук с содержанием хлора

32- 33, 5%

Эпоксидированный циклополиизопрен о-Ксилол

3,5

4,0

Остальное . ример б.

Хлоркаучук с содержанием хлора

32-33,5Ъ

Эцоксидированный циклополиизопрен о-Ксилол

5 0

5,0 .Остальное °

1,0

3,0

Остальное.

2,0

4,0

Остальное.

3,0

5,0

Остальное.

2,0

3,0

Остальное.. необходимое содержание хлора в нем, снизить его корродирующее воздействие за счет резкого уменьшения количества HCC и СР в роцессе окисления непосредственно над поверхностью полупроводниковой пластины — хлор поступает только иэ полимерного слоя, помещенного на поверхности, а не продувается в течение всего процесса окисления через трубу. раствор состава для пассивации готовят растворением в неполярном растворителе (толуол, трихлорэтйлен, хлороформ) циклополиизопрена или эпоксидированного циклополиизопрена 40 и хлорсодержащих каучуков — хлоропренового или хлоркаучука. Приготовленный .раствор наносят центрифугированием (2500 об/мин, 20-30 с) на поверхность кремниевых пластин типов 45 р и и в диапазоне сопротивлений от

0 р 1 до 300 Ом/см (О 1 1 0 10; 100

300), сушат при б0 С для удаления растворителя, затем окисляют в диффузионной печи типа СДО при 150 С в

I течение 1-2 ч, при этом идет пассива-. ция поверхности и ее окисление.

Критериями пассивации поверхности кремниевых пластин как р, так и типов является уменьшение заряда в оюясле от 8 10 " @д. С9ЯЕ до б 10 ед. CgSE при различных сопротивлениях пластин, а также стабильность потенциала плоских эон, который должен сохраняться постоянным.

Испытания проводят при нагревании Щ пластины (250 С ) .

Готовят следующие составы для пассивации поверхности полупроводниковых пластин (вес.В).

Пример 7.

Хлоропреновый каучук с содержанием хлора 38-39Ъ

Эпоксидированный циклополиизопрен

Хлороформ

Пример 8.

Хлоронреновый каучук с содержанием хлора 38-394

Эпоксидированный циклополииэопрен

Хлороформ

Пример 9.

Хлоропреновый каучук с содержанием хлора 38-394

Эпоксидированный циклополиизопрен

Хлороформ

Пример 10.

Хлоропреновый каучук с содержанием хлора 19-20%

Циклополиизопрен

Трихлорэтилен

763839

Пример 11.

Хлоропреновый каучук с содержанием хлора 19-20%

Циклополиизопрен

Трихлорэтилен

Кремниевые пластины р-типа в примерах.1-6, и-типа в примерах 7-12.

Как следует иэ приведенных данных, предлагаемый состав позволяет улучшить электро-Физические параметры изготовляемых переходов. КроМе того, при использовании предлагаемого состава выход годных изделий увеличивается в 1,5-2 раза,.(до 50-70%). При этом снижается коррозия аппаратуры, не требуется дополнительных затрат на вентиляцию, исключается использование специального сложного оборудова1» ння.

3,5

4,0

Остальное.

Пример 12.

Хлоропреновый каучук с содержанием хлора

Циклополиизопрен

Трихлорэтилен

5,0

5 0

Остальное .

Таблица 1

Дипольный момент хлоркаучуков минимален, наблюдается стабилизация поверхностного потенциала кремния.

Стабильность потенциала

0,6-1,1 (+1т2) В

0,5-0,6 (+0,2-:0,5) В

Пористость окисла не изменяется, плотность поверхностных состояний постоянна.

Плотность поверхностных состояний

0,6-8 10 CgSE

2-6 10 CgSE

Табпица.2

7ФО

0,4

0,4

6,8

0,6

6,7

7,1

0 5

По описанной выше методике составы наносят на поверхность кремниевых йолупроводниковых пластин и проводят процесс окисления.

Результаты испытаний сведены в табл. 1 н 2.

Р 05 с большим дипольным ьюментом ориентируется по полю и при повышенной температуре концентрируется на поверхности 5i-Si0, дестабилизируя поверхностный потенциал кремния.

Увеличивается пористость окисла кремния в присутствии Р О, что вызывает мигранию Фосфора к границе

Si-Si0g. В результате увеличивается плотность поверхностных состояний.

763839

Продолжение табл. 2.

6., 8

0,5

7,0

0,6

6,2

0,35

6,0

0,2

7,0

0,4

7,9

0,4

7,0

0,3

7,0

0,3

0,5-5,0

3,0-5,0

Остальное .

Составитель А.Круглов

Техред М.Рейвес Корректор N.Øàðîøè

Редактор Т.Девятко

Заказ 6278/40 Тираж 526 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Состав для пассивации поверхности полупроводниковых пластин в процессе . gg окисления, включающий стабилизатор поверхности, отличающийся тем, что, с целью устранения эффекта поляризации и повышения выхода годных .изделий, в качестве стабилизатора он содержит хлоркаучук или хлоропреновый каучук с содержанием хлора 1850% и дополнительно содержит циклополиизопрен или эпоксициклополиизопрен и органический растворитель при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Хлоркаучук или хлоропреновый каучук

Циклополиизопрен или эпоксициклополиизопрен

Органический растворитель

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. J . E i ect rochem. Soc., 119, 1, 1972, р. 223.

2 ° Soi /d State ЕIectronics, 10, 7, 1976, р. 657-670 (прототип).