Способ пассивации примесных центров в полупроводниковых структурах

й Федерации рным знакам Комитет России о патентам и т ОБРЕТ(22) 27,06.89 .Г., Малахов Арй 1986, нею уре о 1 пеШгайзабоп ащеп Вп и Э Зн 1 у 1987,ПРИМЕС- ОДНИКО(Ч МР а ОПИСАНИЕ к авторскому свидетель(54) СПОСОБ ПАССИВАЦИИНЫХ ЦЕНТРОВ В ПОЛУПРОВЫХ СТРУКТУРАХ В) ЗУ 1 Ц 1662294 1 З) А 1(57) Изобретен ронике и мож изготовлении интегральных повышение кач туры за счет разования ма нарушенного вышении плазм Поставленная после создания проводниковую алюминия 1 ОО ие относится к микроэлектет быть использовано при твердотельных приборов и схем. Цель изобретения ества обрабатываемой струк- исключения возможности об- О поверхности полупроводника ф слоя при одновременном поостойкостн защитной маски.цель достигается тем, что Ызащитной маски на полу-структуру наносят слой ЭООЛ40 45 50 55 Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано при изготовлении твердотельных приборов и интегральных схем.Цель изобретения - повышение качества обрабатываемой структуры за счет исключения возможности образования нарушенного слоя на поверхности полупроводника при одновременном повышении плазмостойкости защитной маски.Поставленная цель достигается тем, что в способе пассивации примесных центров в полупроводниковых структурах, включающем создание защитной маски на полупроводниковой подложке и плазмохимичекую обработку в атмосфере водорода, после создания защитной маски на полупроводниковую структуру наносят слой алюминияотолщиной 100 - ЗОО А. Слой алюминия толощиной 100 - ЗОО А защищает полупроводниковую подложку и защитную маску от распыления в водородной плазме, Алюминиевый слой в водородной плазме не распыляется, а ионы водорода, диффундируя через него, пассивируют примесные центры в полупроводниковой структуре, причемо толщина слоя алюминия меньше 300 А практически не уменьшает глубину пассивации примесных центров, Толщина алюминиевоо го слоя не должна быть меньше 100 А, так как при столь малой толщине возникает нарушенный слой.оСлой алюминия толщиной 100 - 300 А является надежным фильтром, который, пропуская водород, обеспечивает пассивацию примесных центров, защищая при этом полупроводниковую структуру от распыления и образования нарушенного аморфного слоя. Кроме того, алюминий, покрывая защитную маску, увеличивает ее плазмостойкость, так как скорость расплавления алюминия в водородной плазме практически равна О, (10-15 А/ч). Это особенно важно при пассивации через маски электрорезисторов. скорость удаления которых 10-45 А/мин. Алюминиевое покрытие резистивных масок надежно защищает их от воздействия водородной плазмы и тем самым повышает их плазмостойкостть, Благодаря повышению плазмостойкости резистивных масок можно уменьшить их толщину, что является необходимым условием при создании субмикронных пассивированных областей. 5 10 15 20 25 30 35 Использование алюминиевого слоя способствует устранению распыления и образования нарушен ного слоя полупроводниковой структуры, а также приводит к повышению плазмостойкости резистов, что очень важно при формировании субмикронной топологии в процессе пассивации примесных центров в субмикронных областях.П р и м е р. При изготовлении структур полевых транзисторов на арсениде галлия, согласно изобретению, необходимо было пассивировать электрически активные центры в эпитаксиальном слое на глубине 0,1 мкм, На пластине арсенида галлия с зпитаксиальным слоем 0,15 мкм с концентрацией и 1,2 10 см создали рисунок методом + . 1 В 1электронолитографии на установке ЕВА. Размер подзатворной области 0,8 мкм. В качестве маски использовали электронный резист ЭРП. Толщина маски О,5 мкм. Проявление проводили в смеси МЭК: толуол в соотношении 1:1, Перед пассивацией на пластину арсенида галлия нанесли слойоалюминий толщиной 200 А на установке УВП, Пассивацию примесных центров осуществляли на установке плазмохимической обработки бочкообразного типа ПХО 100 Т, Рабочее давление водорода 0,15 мм рт.ст. Подаваемая мощность 100 Вт, Время проведения процесса 15 мин. Сначала пластины нагревали до 70 С, Конечная температура процесса 95 С, В результате были получены структуры с концентоацией подзатворной области 1,1 10 см на глубине170,1 мкм, Размер подзатворной области 0,8 мкм. После удаления алюминия отсутствие нарушенного слоя на ОаАэ подтвердилось электронографическими исследованиями на электронографе ЭР. Исследования с напылением алюминиевого слоя другой толщины сведены в таблицу.Из таблицы видно, что при напылении слоя алюминия, толщиной, выходящей за предлагаемые пределы (примеры 4, 5) или получается нарушенный слой (пример 2), или снижается глубина пассивированной области, а также степень пассивации,Данный способ пассивации может быть реализован на 51, Ое и других полупроводниковых материалах.Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа заключается в обеспечении возможности формирования субмикронных размеров, топологии пассивированных областей непосредственно через резистивные маски, Отсутствие нарушенного слоя повышает качество создаваемой структуры,1662294 Качество пассивиоуемой области Об абатываемая пластина При- меры Толщина напыляемого слоя алюмиония, А Глубина нарушенногоослоя, А Глубина пассивируеМОГО СЛОЯ,мкмКонцентрация носителей и, см Толщина эпитаксиальНОГО СЛОЯ,мкм1,2 10 1;2 10" 1,2 10"101 в 1 2,101 В 100 200 300 50 350 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0 0 0 50 0 0,1 0,1 0,1 0,1 0,09 1 2 3 5 Составитель Е.РыбачекТехред М. Моргентал Редактор Т.Федотов Корректор О.Кравцова Заказ 1402 Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035. Москва, Ж, Раушская наб,. 4/5 П роизводственно-издательский комбинат "Па " . Уатент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Концентрация носителей в эпитаксиальном слое и, см Формула изобретенияСПОСОБ ПАССИВАЦИИ ПРИМЕСНЫХ ЦЕНТРОВ В ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТРУКТУРАХ, включающий создание защитной маски на поверхности полупроводниковой подложки и плазмохимическую обработку в атмосфере водорода, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обрабатыва 1 1,1017 11,10171,1017 1, 1017 1 1,1017 емой структуры за счет повышения качества обрабатываемой структуры за счет исключения возможности образования на поверхности полупроводника нарушенного слоя при одновременном повышении плазмостой кости защитной маски, после создания защитной маски на полупроводниковую структуру наносят слой алюминия толщиной 1 ОО-ЗОО А ,