Способ отжига полупроводниковых пластин

 

СПОСОБ ОТЖИГА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПЛАСТИН, включакхций облучение пластин импульсами некогерентного электромагнитного излучения миллисекундного диапазона, отличающийся тем, что, с целью повышения технологичности и увеличения процента выхода, облучениетфoвoдяt одновременно с двух противоположных сторон пластины.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОИ Л

РЕСПУБЛИН ае (и) ggy Н 01 L 21 268

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2944385/18-25 (22) 18.06.80 (46) 30.07.84. Бюл. Ф 28 (72) Г.А.Крысов, В.А.Афанасьев и С.Г.Трусова (53) 621.382.002(088.8) (56) 1. Под ред. С.Намбы. Технология ионного легирования. M.,"Ñoâ. радио, 1974, с ° 66-71.

2. Патент США У 3950187, кл. 148-1.5, опублик. 1976.

3. R. Cohen et aII, TermaIIy

assisted flash anneaIig of silicon

and germanium AppI. Phys Lett, 33(8), 1978, рр.751-753 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ОТЖИГА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПЛАСТИН, включающий облучение пластин импульсами некогерентного электромагнитного излучения миллисекундного диапазона, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения технологичности и увеличения процента выхода, облучение проводят одновременно с двух противоположных сторон пластины.

880174

ВНИИПИ Заказ 5522 Тираж 683 Подписное

Филиал ИИ "Патент", г.Ултород, уа.Проектная, 4

Изобретение относится к электронно иной технике, а более конкретно к спосо у б импульсного отжига полупроводниковых структур, например кремния, арсенида галлия и др., с целью устране- 5 ния радиационйых повреждений и активации примеси после ионного легирования, рекрнсталлизации аморфных напыленных на монокристалл пленок

10 и т.д.

После ионной имплантации поверхностные слои полупроводников имеют многочисленные радиационные повреждения а внедренные атомы не являют9

15 ся электрически активными.

Известен способ восстановления нарушенной кристаллической структуры и активации примесей путем термического. отжига(1 J.

Однако при этом, как правило, 20 остаются дефекты. Таким способом сложно отжигать легко диссоциирующие соединения, наблюдается перераспределение примесей и т.д. 5

Известен способ отжига полупроводниковых пластин, включающий облучение пластин импульсами когерентного электромагнитного излучения в наносекундном диапазоне длительности импульсов (2 g.

В этом спо"обе происходит расплавление поверхностного слоя и перераспределение примеси, что во многих случаях нежелательно. Кроме того, в этом способе трудно реализовать 35 высокую производительность процесса.

Наиболее близким техническим решением к настоящему изобретению является способ отжига полупроводниковых пластин импульсами некогерентного 40 электромагнитного излучения миллисекундного диапазона(3 J.

Требуемая в этом способе высокая плотность энергии и излучения приводит к необходимости использования форсиро.45 ванного режима ламп-источников излучения, что существенно снижает их долговечность и отрицательно сказывается на надежности способа и безопасности работы. 50

Кроме того, облучение пластин с одной 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 электромагн».ного излучения миллисекундкого диапазона, облучение проводя" одновременно с двух противоположных сторон пластины.

Облучение с двух сторон позволяет достигнуть одной » "той же температуры образца в т-"..чение одного и того же интервал-: времени, существенно снизить

1 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.

Пример. Экспериментальная проверка предложенного способа была проведена в использовании различных ламп, в частности ламп ИФП-800. Облучению подвергались пластины кремния толщиной 250 мкм, легированные бором с дозами 50-3500 мкКл/см в диапазоне энергий 40-135 кэВ. Эксперименты показали что предлагаемый способ обеспеS чивает при 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.