Спосіб окиснення кремнію

Спосіб окиснення кремнію, що включає розміщення кремнієвої пластини у високотемпера турному кварцовому реакторі та створення електричного поля у окисному середовищі, який відрізняється тим, що електричне поле створюють прикладанням напруги між резистивним нагрівачем, котрий знаходиться на поверхні кварцового реактора, і термопарою, що знаходиться в середині реактора, при цьому негативний потенціал прикладають до нагрівача, а значення напруги вибирають із умови протікання струму понад 1мкА в створеному електричному колі при температурі окиснення Запропонований винахід відноситься до технологи планарних напівпровідникових приладів та інтегральних схем Спосіб може бути використаним для виготовлення напівпровідникових виробів із стабільними характеристиками Існує спосіб окислення, при якому пластину кремнію розмішують в кварцевому реакторі , нагрітому до температур вище 900°С, через який пропускають сухий чи вологий кисень [Технология СБИС в 2-х кн Кн 1/Под ред С Зи - М Мир, 1986 - 404с] Недоліком цього способу окислення є введення в вирощену окисну плівку ІОНІВ лужних металів, переважно натрію, із-за не контрольованого забруднення технологічного обладнання, зокрема кварцевого реактора і використаних реактивів ЩІЛЬНІСТЬ поверхневого заряда на кремнію при подібному способі окислення може досягати 1013СМ-3 У якості прототипа обраний спосіб окислення кремнію у електричному полі [Goetzberger A, Heights В Method of forming an oxide coating on semiconductor bodies Filed Nov 23, 1964, Ser No 412,934 3 Clarus (C1 117-201)], що передбачає розміщення пластини із кремнію у кварцевому реакторі на п'єдесталі, який нагрівають індукційним нагрівачем до температури вище 900°С, і створення у наростаючій ПЛІВЦІ окисла електричного поля, шляхом прикладання електричної напруги між пластиною із кремнію (негативний потенціал на кремнію) і спеціальним електродом із платини, який розташовують паралельно окислюючій поверхні Поверхневий заряд при цьому способі окислення досягає 1010см-2 До недоліків прототипа потрібно віднести високу ціну технологічного обладнання і його небезбеку для обслуговуючого персоналу, тому що використовується високочастотний індукційний нагрівач Крім того, при температурах окислення можливе легування кремнієвих пластин матеріалом або домішками п'єдестал а Існує також спосіб окислення кремнію у атмосфері, яка містить хлор [В Н Вертопрахов, Б М Кучумов, Е Г Сальман Строение и свойства структур Si-SiO2-Me (Новосибирск, Наука ,1981 ), с 96] Хлор при високій температурі легко утворює з натрієм, який знаходиться у матеріалі реактива або на окисній ПЛІВЦІ, ЩО росте, летучі галогени, котрі видаляються з внутрішньої реакторної зони потоком газа-окислювача Хлорне очищення окисної плівки дозволяє отримувати поверхневий заряд зі ЩІЛЬНІСТЮ 5*1010см-2 Недоліком цього способу є можливість корозії технологічного обладнання та екологічне забруднення навколишнього середовища В основу винаходу поставлено задачу удосконалити спосіб окислення кремнію шляхом створення електричного поля у окислюючому середовищі, що дозволяє зменшити ЩІЛЬНІСТЬ поверхневого заряду при збереженні традиційного високотемпературного обладнання без використання високоочищеної технологічної оснастки та реагентів Поставлена задача досягається тим, що в способі окислення кремнію, який передбачає роз 00 о ю 50184 значається появленням у електричному колі струміщення пластини кремнію в високотемпературму, який вимірюється мікроамперметром 7 і ному кварцевому реакторі та створення у ньому повинен перевищувати 1 мкА електричного поля, новим є те, що електричне Винахід ілюструється наступним прикладом поле створюють шляхом прикладення електричної Кремнієву пластину леговану фосфором розміщунапруги між резистивним нагрівачем на поверхні вали у неочищеній від лужних металів кварцовий реактора і термопарою, яку розміщують у реакторі, реактор, нагрітий до температури 1150°С Крізь а негативний потенціал прикладають до нагрівача реактор пропускали вологе повітря, використовуЙого значення вибирають із умови початку термоючи технічну воду для створення джерела пари електронної емісії, тобто протікання електричного Час окислення вибирали таким, щоб отримати струму, значення якого перевищує 1мкА окисну плівку товщиною близько ЮОнм Якість Суть винаходу пояснюється кресленням ПЛІВКИ оцінювали за значенням ЩІЛЬНОСТІ поверхНапівпровідникову пластину 2 розміщують у невого заряда, шляхом зняття вольт-фарадних кварцевому реакторі 1, на поверхні якого знахохарактеристик та термопольових обробок окиследиться резистивний нагрівач 3, який забезпечує ного кремнію При обраних умовах окислення на температурний режим окислення кремнію Контповерхні кремнію утворюється позитивний рухороль температури проводять за допомогою термий заряд зі ЩІЛЬНІСТЮ близько 1013см-2 мопари 4, яку розміщують у об'ємі реактора Склад окислюючого середовища визначають природою Запропонований винахід дозволяє кремнієву газа 5, котрий продувають крізь реактор Електрипластину окислити за тих же умов, що й у поперечне поле в об'ємі кварцевого реактора створюють дньому випадку, але до нагрівача відносно термовисоковольтним джерелом напруги 6 шляхом припари прикладали негативний потенціал від високладення різниці потенциалів між нагрівачем 3 і ковольтного джерела напруги, котрий викликав термопарою 4 Для того, щоб електричне поле появу у електричному колі електричного струму із перешкоджало проникненню позитивних ІОНІВ в значенням понад 1мкА На окисленному кремнію, об'ємі реактора негативний потенціал прикладаза даним способом, створюється позитивний неють до нагрівача Необхідний рівень напруги вирухомий заряд зі ЩІЛЬНІСТЮ 1010см-2 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71