Способ отжига полупроводниковых пластин

СОЮЗ СОВЕТСНИХсавапаепааРЕСПУБЛИН ае 1 зю Н 01 1 21/268 У т ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) СПОСОБ ОТЖИГА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПЛАСТИН, включающий облучениепластин импульсами некогерентногоэлектромагнитного излучения миллисекундного диапазона, о т л и ч а ю "щ и й с я тем, что, с целью повышения технологичности и увеличенияпроцента выхода, облучение проводятодновременно с двух противоположныхсторон пластины.880174 ВНИИПИ Заказ 5522 Тираж 683 Подписное Фнлнал БИ еДатжнтфф, г.Узтород, уо,Проектная, 4 Изобретение относится к электронноиной технике, а более конкретно к спосо уб импульсного отжига полупроводниковых структур, например кремния, арсе" нида галлия и др., с целью устране ния радиационйых повреждений и активации примеси после ионного легирования, рекрнсталлизации аморфных напыленных на монокристалл пленок10 н т.д.После ионной имплантации поверхностные слои полупроводников имеютмногочисленные радиационные повреждения а внедренные атомы не являют 915ся электрически активными.Известен способ восстановлениянарушенной кристаллической структуры и активации примесей путем термического. отжига 11.Однако при этом, как правило,20остаются дефекты. Таким способомсложно отжигать легко диссоциирующие соединения, наблюдается перераспределение примесей и т.д.5Известен способ отжига полупроводниковых пластин, включающий облучениепластин импульсами когерентногоэлектромагнитного излучения в наносекундном диапазоне длительности импульсов 2 ,В этом спо"обе происходит расплавление поверхностного слоя и перераспределение примеси, что во многих случаях нежелательно. Кроме того, в этом способе трудно реализовать 35высокую производительность процесса.Наиболее близким техническим реше"нием к настоящему изобретению является способ отжига полупроводниковыхпластин импульсами некогерентного .40электромагнитного излучения миллисекундного диапазона 13 1.Требуемая в этом способе высокаяплотность энергии и излучения приводитк необходимости использования форсиро 45ванного режима ламп-источников излучения, что существенно снижает ихдолговечность и отрицательно сказывается на надежности способа и безопасности работы. 50Кроме того, облучение пластин содной стороны создает условия для возникновения повышенных термических напряжений, особенно в начальный момент взаимодействия мощного луча света с поверхностью, что на практике приводит в ряде случаев к растрескиванию части пластин, уменьшая тем самым процент выхода.Цель изобретения - повышение технологичности и процента выхода.Цель достигается тем, чго в способе отжига полупроводниковых пластин, включающем облучение импульсами некогерентного электромагнит ного излучения миллисекундкого диапазона, облучение проводят одновременно с двух противоположных сторон пластины.Облучение с двух сторон позволяет достигнуть одной н той же температуры образца в течение одного и того же интервал. времени, существенно снизить мощность применяемых импульсных источников, использовать стандартные выпускаемые промышленностью лампы не в форсированном режиме, исключить дополнительный подогрев, а также снизить возможность появления термических напряжений в полупроводнике в начальный период его облучения, повысить безопасность работы.Расчеты показывают, что длительность импульса порядка 10 с достаточна для распространения тепла по всему объему пластины, т.е. для эффективного использования источника, облучающего пластину с тыльной стороны.П р и м е р. Экспериментальная проверка предложенного способа была проведена в использовании различных ламп, в частности ламп ИфП, Облучению подвергались пластины кремния толщиной 250 мкм, легированные бором с дозами 50-3500 мкКл/см в диапазоне энергий 40-135 кэВ, Эксперименты пока. зали, что предлагаемый способ обеспечиваетпри меньшей по сравнению с прототипом мощности источников ту же степень отжига дефектов и активации внедренной примеси. Растрескивание пластин не наблюдалось.Таким образом, изобретение позволяет снизить требования к оборудованию и уменьшить производственный брак.