175677. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vékony szigetelő rétegek tisztítására félvezető eszközök gyártásakor
MAGYAR SZABADALMI 175677 NÉPKÖZTÁRSASÁG iJ LEÍRÁS SZOLGALATI TALÁLMÁNY Nemzetközi osztályozás: w Bejelentés napja: 1977. IX. 21. (TA—1456) Közzététel napja: 1980. III. 28. H 01 L 21/316 H 01 L 21/324 ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Megjelent: 1981. IV. 30. Feltalálók : Szabadalmas: Nagygyörgy Gábor oki. villamosmérnök, 50%, Távközlési Kutató Intézet, dr. Rausch Henrik oki. vegyészmérnök, 20%, Budapest dr. Kormány Teréz oki. vegyész, 10%, dr. Rényi—Vámos Ferencné oki. vegyészmérnök, 10%, Nagy László oki. villamosmérnök, 10%, Budapest Eljárás vékony szigetelő rétegek tisztítására félvezető eszközök gyártásakor 1 2 A találmány tárgya eljárás vékony szigetelő rétegek, különösen szilíciumdioxid rétegek utólagos térfogati megtisztítására félvezető eszközök gyártásakor. A szilícium félvezető eszközök gyártásához elterjedten alkalmaznak szilíciumdioxid szigetelő rétegeket a kész 5 eszköz felületének passziválására, hogy így stabilizálják az eszköz elektromos paramétereit. A szilíciumdioxid rétegét leggyakrabban szilícium termikus oxidálásával állítják elő, de számos más eljárás is ismeretes. Ilyen alkalmazásoknál fontos, hogy az eszköz felületét borító 10 réteg lényegében mentes legyen minden olyan idegen anyag atomjaitól, melyek elektromos hatásuknál fogva az eszköz elektromos paramétereit rontják. Leggyakrabban ilyen szennyezők az alkáli fémek (pl. Na, K, Li stb.), melyek az oxidbeli pozitív töltésükkel zavarják meg a 15 szilícium felület elektromos viselkedését, a nehéz fémek (pl. Au, Cu, Fe stb.) pedig a kisebbségi töltéshordozók felületi élettartamát csökkentik elsősorban. Ezen szenynyező anyagok forrása részben maga a szilícium lapka, részben — a szigetelőrétegek előállításakor — a külső 20 környezet. A szennyezők legkönnyebben hőkezelési műveletek közben hatolnak be a szigetelő rétegbe. A szennyezőktől mentes passziváló rétegek előállítására több alapelv ismeretes : a) kizárni a szennyezők bejutását a kialakítandó szi- 25 getelő rétegbe; b) a beépült szennyező atomokat valamilyen eljárással eltávolítani. Az első elv kivitelezése az esetek többségében nem gazdaságos. A beépült szennyezők eltávolítására az 30 összes ismert eljárás közül leghatásosabb a száraz, illetve nedves sósavgázt tartalmazó oxidáló atmoszférában történő termikus oxidálás (lásd pl. British Patent No. 1 262 967, ill. 1 266 002). A HCl gáz már a réteg kialakítása során reagál a szennyezőkkel és azokat illékony kloridokká alakítva elpárologtatja. A nedves sósavgázos eljárás közben ez a reakció csak részben játszódik le. A száraz sósavgázos oxidnövesztési eljárás hátránya pedig az, hogy a sósavgáz a reaktortérbe való bevezetés közben „kioldja” a technológiai berendezés szerkezeti anyagait, ill. azok szennyezőit és így beviheti azokat a reakciótérbe. A hidrogén-haloidok helyett alkalmazott triklóretilén (C2HC1j) nem rendelkezik a fenti hátrányokkal, mert szobahőmérsékleten nem agresszív. (Ref.: M. C. Chem: J. of the Electrochemical Society 1972. febr. p. p. 233— 235.) Elterjedését azonban akadályozza az a körülmény, hogy már csekély túladagolás esetén is szénszemcsék keletkeznek a reakciótérben. Ha ezek a szemcsék az oxidnövesztés kezdetén a feldolgozandó szilícium lapkák felületére hullanak, lyukacsossá teszik a készített szilíciumdioxid réteget. Maszkoló és passziváló feladatot az ilyen réteg már nem tud betölteni. Célunk a találmánnyal olyan eljárás kidolgozása, amely kiküszöböli vagy csökkenti a klórozott szénhidrogén atmoszférában esetleg keletkező szénszemcsék oxidkárosító hatását, ugyanakkor a száraz sósavgázt tartalmazó atmoszférában növesztett termikus oxid tisztaságával megegyező tisztaságú felületi passziváló réteget biztosít. Az így készített felületvédett félvezető eszközök 175677
