Способ формирования внутреннего геттера в пластинах кремния

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК з 1)з Н О 1 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ К АВТО а, Е.Б,Горо- А.Н.Бельц,ССР986,ССР86.Я ВНУТРЕНКРЕМНИЯ ГОСУДАРСТВЕН.ЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР У СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ ФОРМИРОВАННЕГО ГЕТТЕРА В ПЛАСТИНА Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в технологическом процессе изготовления кристаллов полупроводниковых приборов и интегральных схем.Целью изобретения является увеличение эффективности геттера для пластин кремния с содержанием кислорода не менее 6 101 см .Соотношение газовой смеси на первой и третьей стадиях отжига подобранЬ таким образом, чтобы обеспечить достаточно медленный и непрерывный рост окисной пленки на первой и третьей стадиях, чтобы предотвратить протекание реакции 31+ + 902 2510 на границе раздела кремний - окисел в сторону обрээооэния газообразной моноокиси кремния, а также предотвратить обрэзовэние на поверхностИ локальных сблэстей нитридэ кремния, обусловленных взаимодействием газообразного азота, дифРдируемого из атмосферы реактора через окисиую пленку, с поосрхностью кремнцд Кроме того, медленное и1 непрерыоно ои;цени поверхности пла., Я 2 1635827 А 1(57) Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в технологическом процессе изготовления полупроводниковых приборов. Целью изобретения является увеличение эффективности геттерэ для пластин кремния с создержанием кислорода не менее 6 10 см . Цель достигается тем, что формируют внутренний геттер в процессе трехступенчатого отжига. Перед отжигом проводят окисление в хлорсодержащей среде. стины на первой и третьей стадиях отжигов обеспечивает генерацию междоуэельных атомов кремния, что обусловливает рост дислоклционных петель в геттерном слое с плотностью рислокаций в обьеме пластин 7 104-10"сми образованию приповерхностной бездефектной области глубиной -20 мкм.Эти условия выполняются, если содержание кислорода в газовой среде на первой стадии не менее 2,5 +0,5 и на третьей стадии не менее 5 ф. 0,5. Прй уменьшении содержания кислорода в газовой смеси на первой и третьей стадиях до 1.5 +0,5 и менее происходит эрозия поверхности и образование на поверхности плэстины кремния областей нитридэ кремния, выявленных методом диффракционного анализа в просвечивающем электоонном микроскопе.П р и м е р 1. Пластины кремния диаметром ,00 мм, легированные бором с концентрацией кислорода (б) 10 см.17 -3 подвертались окислению в хлорсодержащей среде при 1000 С до толщины окисла40 ф 10 нм, а затем температура в печи поднималась до 1200" С в газовой смеси азо1635827 Формула изобретения Составитель Т.СкомороховаТехред М,Моргентал Корректор Н Ревгкая Редактор Т,Кпюкинэ 3 аназ 4059 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета поизобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская нэб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.1 эг:рнл 101 та с кислородом с содержанием кислорода 2,5 -0,5 и сохраняпэсь в течение 4 ч. Затем температура в печи снижалась до 750 С и сохранялась на этом уровне в течение 20 ч в атмосфере азота, затем температура поднималась до 1000 С в среде азота с добавкой 5 й 0,5 кислорода и сохранялась нв этом уровне в течение 2 и 20 ч, далее температура снижалась до 750 С и пластины выгружались. Травление скола в трэвителе Секко и анализ под оптическим микроскопом свидетельствовали о формировании нв пластинах внутреннего, геттерного слоя микродефектов 7 10 -10 см и обедненной приповерхностной области глубиной 20 мкм на всех пластинах,П р и м е р 2. Пластины кремния диаметром 100 мм, легированные бором с концентрацией кислорода (6 - 12) 101 см . подвергались окислению в хлорсодержащей среде при 1000 С до толщины окисла 40 ф 10 нм, а затем температура в печи поднималась до 1200 С в газовой смеси азота и кислорода с содержанием кислорода 10 + 0,5 и сохрэнялэсь в течение 4 ч, Затем температура в печи снижалась до 750 С и сохранялась на этом уровне в течение 20 ч в атмосфере азота, затем температура поднималась до 1000 С е среде азота с добавкой 100,57 ь кислорода и сохранялась нэ атом уровне 20 ч, далее температура снижалась до 750 С и пластины выгружались. Травление скола в травителе Секко и энапиэ под оптическим микроскопом свидетельствовали о формировании на всех пластинах внутреннего геттера с 2 плотностью микродефектов 7 10 -10 см и обедненной припо верхностной эоны глубиной 20 мкм. Способ формирования внутреннего гет тера в пластинах кремния, включающийтрехступенчатый отжиг полированных монокристалпических кремниевых пластин в кислородсодержащей среде, вторую ступень которого проводят в интервале темпе ратур 650-850 С в атмосфере азота сдобавкой кислорода, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения эффективности геттерэ для пластин кремния с одеэржа- .нием кислорода не менее 6 10 см при 20 одновременном улучшении качества поверхности пластин, перед трехступенчатым отжигом проводят термическое окисление в хлорсодержащей среде дообразования окисла толщиной 300-500 А, первую ст пень отжигв проводят при 1100-1300 С втечение 2-6 ч, в качестве кислородсодержащей среды используют смесь азота с кислородом с содержанием последнего не менее 2,5, а третью ступень проводят при 900- 30 1150 С в течение времени не менее 2 ч, вкачестве кислородсодержащей среды используют смесь азота с кислородом с содержанием последнего не менее 5 .