автореферат диссертации по электронике, 05.27.01, диссертация на тему:Осаждение пленок и отжиг рациональных дефектов в кремниевых структурах при воздействии ИК и УФ излучений

^ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО'ВЫСШШУ ОБРАЗОВАН!® ТАГАНРОГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ РАДИОТЕХНИЧЕСКИ! УИШЕРСИТЕТ

На правах рукописи УЖ 621.382.002

ПОЛЯКОВ Вадим Витальевич

ОСАЖДЕНИЕ ПЛЕНОК И ОТЖИГ РАДИАЦИОННЫХ ДЕФЕКТОВ В НРВЛШЕВЫХ СТРУКТУРАХ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ИК И УФ ИЗЛУЧЕНИЙ

Специальность 05.27.01 -

твердотельная электроника, мперюэлектроника и нано-электроника.

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученей степени кандидата технических наук

Таганрог 1995 г.

Работа выполнена на кафедре микроэлектроники' и ''технологии больших интегральных схем Таганрогского Государственного радиотехнического университета

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор,

Д.А.Сеченов

Официальные оппоненты - доктор физико-математических наук,

профессор, Б.Н. Лозовский доктор технических наук, профессор, А.Г. Захаров

Ведущая организация - НИИ Электронной техники

НПО "Электроника", г.Воронен

Защита состоится "_"__ 1996 г. в _час_мин.

на заседании диссертационного Совета по црисузданию ученой степени кандидата технических наук в Таганрогском Государственном радиотехническом университете (г.Таганрог, пер.Некрасовский,44, ауд.Д-406)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Просим Еас принять участие в работе Совета или прислать отзыв в двух экземплярах, заверенный печатью учреждения, по адресу: 347928, Таганрог, ГСП-17, пер.Некрасовский,44 Таганрогский Государственный радиотехнический университет Ученому секретарю Совета

Автореферат разослан "_" ____ 1996 г.

Ученый секретарь диссертационного Созета К.063.13.02 канд. техн. наук, доцент

В.В.Шэболков

-з-

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы, Развитие микроэлектроники ' по пути уменьшения размеров элементов интегральных схем вызывает необходимость создания новых высокоэффективных технологий, снижавдих или устраняющих недостатки традиционных методов формирования гяиросхеи, связанные с высоким! температурно -временными реяимами.

Для повышения степени интеграции, надекирсти, долговечности и быстродействия интегральных схем необходимо гавкрниэ температура л (или) длительности используемых при их изготовлении технологических операций очистки, окисления или осаадения окисла на поверхности пластин, перераспределения примеси и различ1шх термических обработок.

Наиболее перспективным методом обеспечивающим снижение длительности тервдческих операций является импульсная термообработка (ИТО). Диапазон длительностей температурного воздействия при использовании ИТО достаточно широк: от хшкосекунд до десятков- секунд. Но наибольшее распространение в силу экономичности, отсутствия градиентов температуры по толщине подложки, возможности точного контроля температуры получил, так называемый, режим теплового баланса, основанный на применении ИК излучения галогенных ламп с длительностью импульса термообработки от единиц до десятков секунд.

Наряду с этим, зарекомендовало себя в последнее время использование оптического излучения для инициирования химических реакций в газовой фазе и структурных превращений в поверхностном слое при проведении процессов осаждения металлических, полупроводниковых'и диэлектрических пленок, а также травлении и легировании. Резонансное возбуждение и. селективный разрыв химических связей молекул оптическим излученем УФ диапазона позволяет значительно снизить температуру протекания процессов в газовой фазе и на поверхности. Однако, практическое применение УФ обработки ограничено недостаточной изученностью физико-химических процессов, протекающих в зоне реакции.

Кроме того, в литературе отсутствуют работы по совместному использованию ИТО и УФ излучения, для уменьшения длительности термообработки с помощью ИТО, и одновременного снижения ее

температуры за счет снижения энергии активации процессов.

Цель и задачи работы. Целью ' данной .диссертационной работы является исследование ( возможности совместного использования УФ и ИК излучений для снкжешм температуры и длительности процессов осавдэния диоксида кремния, окисления пленок металлов, перераспределения примеси и очистки поверхности кремниевой подложки.

Для достижения поставленной цел! решались следующие задачи: создание необходимого оборудования для проведения ■ процессов очистки поверхности, осаждения диоксида кремния, окисления пленок металлов • и перераспределения ггрикеси с совместным использованием УФ и ИК излучений;

теоретически проанализированы и промоделировав^ фотохимические реакция при осаадении диоксида кремния из газовой фазы ТЭОС/Og с■использованием УФ облучения;

. - исследованы 'физико-химические- процессы, протекающие при осаждении Si02 на поверхность кремния в условиях ШС и УФ облучения, а также качество получаемой пленки;

- исследовано совместное влияние ИК и УФ облучения на - перераспределение примеси в конно-легированных слоях кремния.

Научная новизна работы

- впервые, на основании термодинамических расчетов, получены энтропия и энтальпия тетраэтокспсиланэ (ТЭОС) в газообразном состоянии;

- построена кинетическая модель для расчета скорости осаждения диоксида крекаыл;

- рассчитана энергия активации диссоциации ТЭОС; показано, что УФ излучение понижает энергию активации молекулы ТЗОС в 3 раза по сравнению с неактивированным состоянием;

- на основе рассмотрения спектров поглощения кремниевой подложкой УФ и ИК излучения показано, что интенсивное поглощение УЗ? излучения и разогрев приповерхностного слоя по всей глубине поглощения УФ происходит до температуры 600-700°С;

- установлено, что' под действием МТО с УФ симуляцией

происходит снижение длительности перераспределения прга-еси в

ионно-легированных слоях в 2-4 раза за счет увеличения

') о

коэффициента диффузии в I'lcr-S'icr раз по сравнению с ИТО оез УФ, при чем коэффициент ускорения диффузии уменьшается с

увелпчением времени отжига по закону ехр(-"Ь/т);

- показано, что наибольшее влияние но полупроводниковые приборы при ИТО оказывает УФ составляющая спектра излучения.

Нрактическая значимость

- разработан пакет программ "СУВ-1" для расчета режимов, необходимых для получения диоксида кремния при фотохимическом разложении Т30С/09;

создана лабораторная установка для фотохимического осаждения диоксида кремния толщиной до 180нм на пластины дааметром до 76мм из смеси ТЭОС/О, в тешературном диапазоне 200-Ь00°С;

- создан ряд установок для импульсной термообработки полупроводниковых структур излучением галогенных ламп в секундной длительности облучения, в том числе и с УФ стимуляцией, в температурном диапазоне 300-1350°С, позволяющих обрабатывать пластины диаметром дс 100мм в условиях опытного и серийного производства;

- на основании экспериментальных исследований' адгезии алюминиевых пленок и фоторезиста установлено, что УФ излучение и ИТО повышает в 2 раза эффективность очистки поверхности кремния по сравнению со стандартной жидкостной обработкой;

- на основе технологии с применением ИТО и УФ стимуляции созданы структуры двухслойных окислов, отличающиеся терморезистивними и газочувствительными свойствами.

Диссертационные исследования являются частью плановых научно-исследовательских работ лаборатории новых технологий кафедры "Микроэлектроники и технологии БИС" Таганрогского Государственного радиотехнического университета, выполняемых в период 1992-1997' гг. по единому заказу-наряду Государственного Комитета Российской Федерации по Высшему образованию и финансируемому из средств Госбюджета, а также хоздоговорных работ (№1 113325, 13328, 13332, 13353), выполненных в ТРТУ в 1У87-19аь гг.

основные положения выносимые на защиту:

- совместное использование УФ и ОТО при очистке поверхности кремниевой подложи улучшает эффективность очистки в 2 раза по сравнению с жидкостной отмывкой;

- кинетическая модель для расчета скорости осаждения

диоксвда кремния при фотохимическом разложении ТЭОС/О?;

- УФ излучение в качестве активирующего воздействия поникает энергию активации молекулы ТЭОС в 3 раза по сравнению с неактивированным состоянием;

- показано, что в результате ИТО с применением УФ излучения возникает поверхностный разогрев по всей глубине поглощения УФ только при температурах отжига до 700°С;

- применение ИТо с УФ стимуляцией сникает длительность перераспределения примеси в ионнс-легировашш: слоях в 2-4 раза за счет увеличения коэффициента диффузии в I" 10^-540^ раз по сравнению с ИТО без УФ, при этом коэффициент ускорения 'диффузий уменьшается с увеличением времени отжига по закону exp (-t/t);

- при ИТО наибольшее влияние на полупроводниковые структуры оказывает УФ составляющая спектра.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и представлялись на Всесоюзном научно-техническом семинаре "Радиационная технология в производстве интегральных схем" (г.Воронеж, 1988г.), Международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы фундаментальных наук" (г.Москва, 1991г.), VI Всесоюзной научно-технической конференции "Применение электронно-ионной технологии в народном хозяйстве" (г.Москва, 1991г.), Международной конференции "Advanced and laser technologies - ALT'92" (Moscow, 1992г.), Всероссийской научно-технической конференции с Международным участием "Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники" (г.Таганрог, 1994г.), научно-технической конференции "Вакуумная наука и техника" (г.Гурзуф, 1994г.), на ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов и сотрудников ТРТУ (г.Таганрог, 1986-1995 гг.).

дублшсации. По результатам диссертационной работы опубликовано 14 печатных работ,, получено 4 авторских свидетельства на изобретения.

Объем работы. Диссертация ■■ состоит из ввздения, пяти глав, заключения, списка цитированной литературы из 87 наименований. Общий объем диссертации 135 стр., включая 31 стр. иллюстраций, 9 таблиц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работн, сформулированы цель и задачи исследования, кратко изло&оно содержание диссертации, охарактеризована научная новизна и практическая ценность порченных результатов, приведены положения, заносимые на защиту.

в_пвЕвоа_глазе' проведен анализ литературных источников, посвященных использованию излучений оптического диапазона для активации технологических процессов формирования микросхем.

В обзоре литературы . по очистке поверхности кремниевых подложек от загрязняющих веществ анализируются различные типы загрязнений поверхности, рассматриваются различные методы борьбы с ними. Аналь.з показал, что наибольшую эффективность из существующих методов очистки имеет очистка с использованием дальней и вакуумной области спектра УФ излучения. Однако существует проблема, связанная с образованием окисной пленки на поверхности кремниевой подложки в результате очистки УФ, но она легко устранима путем последующего нагрева подложки до 850°С с целью испарения окисла.

Обзорная часть фотостимулированного УФ излучением осаждения диэлектрических слоев посвящена анализу литературы по данной теме. Рассмотренные свойства пленок двуокиси кремния осажденной из парогазовых смесей показали преимущество пиролиза ТЭОС с точки зрения электрофизических характеристик получаемых пленок. Однако высокая температура разложения (™700°С) сдерживает его применение в формировании межсловного и защитного окислов многослойных полупроводниковых структур БИС. В связи с этим сформулированы основные пути снижения температуры процесса осаждения, одним из которых является УФ активация молекул газа-носителя. В частности, в оозоре рассматриваются примеры УФ активации разложения моносилана, дихлорсиланэ, ТЭОС яри выращивании пленок диоксида кремния.

Отмечается, что существует множество способов и устройств, реализующих метод фотостимулированного осаждения из газовой фазы креынкйорганических веществ, приводится концепция низкотемпературных фотохимических процессов, заключающаяся в сочетании УФ очистки и осавдеетя 1п эЗЛи, позволяющего улучшить

кзчество получаемых приборов.

отмечается, что особый интерес представляет • сочетание УФ излучения с термическим отжигом, .однако малочисленные работы по этому направлению не дают конкретной картины в механизмах воздействия УФ и термоотжига (или НТО) и носят либо чисто экспериментальный, либо оценочный характер.

В заключении первой главы на основе проведенного анализа литературы формулируются цель и задачи исследования.

Во второй главе рассматриваются фотохимические процессы в газовой фазе при-очистке поверхности УФ излучением и осахдении пленок S1Q, из ТЭОС.

IIa основании анализа фотовозбуждения и фотодиссоциацид ,кислорода воздуха дальним и ближним УФ излучением отмечено, что формируются активные кислородные частицы шести видоз, включая озон. Диссоциацией других молекул (COg.i^O) можно пренебречь, поскольку в рассматриваемой области спектра концентрации продуктов их фотолиза очень малы.

Рассмотренные возможные фотохимические реакции показали, что энергия возбуждения молекул и спектр поглощения вещества зависят от его строения. Поэтому загрязнящке Еецэства (органического происхождения) могут эффективно удаляться с поверхности излучением порядка 248-750вм, поскольку содержащиеся в строении данных молекул сеязи 0=0, С-Н й С=С имеют знергга разрыва, соответствующую длине волн дашюго диапазона. Поэтому УФ излучением можно осуществлять деструкцию или окисление вещества.

Проведенные эксперименты по адгезии металлических пленок AI и фоторезиста на кремниевой подложке после УФ очистки лампой ILFK-7 в сочетании с ИТО на установке ФИТО-20МВ в течении 15с показали, что жидкостная очистка почти в два раза уступает в качестве предложенному методу очистки. Качество адгезионного контакта проверялось методом царапания закругленной иглой (для AI пленок) и методом отслаивания в капле электролита (для фоторезистивных пленок).

Рассмотренный процесс фотохимического осаждения диоксида кремния из газовой фазы ТЭ0С/02 позволил на основании термодинамического расчета выявить, что наиболее вероятной реакцией в газовой фазе является процесс окирления ТЭОС атокаржм кислородом. В результате вычислений были впервые получены

-э-

штропия А32дд=809,2 Дя/коль град и энтальпия Л1^а8=-1017кДк/моль ["ЭОС в газообразном состоянии.

. На, основании описанной гипотезы разложения ГЭОС была юстроена кинетическая модель на основе уравнений баланса. 1олученкая в результате ее решения аналитическая зависимость скорости осаацения 3102 от объема камеры, расстояния от источника ?аза до подложки,, общего потока газа, плотности мощности цветового потока, температуры, давления и пр. позволяет оценить скорость осаждения диоксида от данных пременкых. Сравнение зависимостей скорости осаждения от скорости потока газовой смеси ГЭ0С/0-5 показало, что расчетная скорость дсаздения даэт качественнее совпадение с экспериментальными результатам.;*.

в третьей главе рассматриваются физико-химические процессы на поверхности кремния з условиях ИК и УФ обработки при осавдешш диоксида кремам из ТЭОС.

Рассмотренные закономерности поглощения излучения поверхностью кремния з диапазоне длин волн блпкнего УФ ртутных и ИК излучения галогенных лага (Л^^имта) позволило сделать вывод о том, что поглощение данного излучения происходит на свободных носителях заряда или собственному механизмам поглощения энергии. Произведен расчет зависимости коэффициента поглощения от длины волны излучения и концентрации примеси. Иолученкне значения глубины поглощения в пределах 0,1-0,5мкм говорят о поверхностном поглощении УФ излучения при толщине подложки 300-4ООмкм.

Рассмотренная адсорбционная способность и каталитическая активность поверхности кремния позволила сделать вывод о том, что. активация поверхности полупроводника возмогла только излучением, длина волны которого находится в области его собственной фоточувствительности.

Зозбувдение. поверхностного атома вследствие поглощения т УФ излучения приводит к появлению дополнительного потенциала поверхности в области активного центра (например в виде оборванной связи . кристаллической ренеткн Б1). Произведенный расчет поверхностного потенциала на длине волны 0,?,48мкм и Т=450°0 составил 0,78зВ=1,2-Ю-10Дж. Зависимость данной величины от температуры и длины волны .говорит .о том, что с уменьшением даиш волш более ■ эффективным становится воздействие УФ излучения. Таким образом, УФ излучение вносит дополнительный

вклад в увеличение каталитической активности" адсорбционного центра.

Рассмотрены пять возможных .вариантов диссоциации ТЭОС на поверхности Б1„ учитывающие, что конечными продуктами диссоциации служат ненасыщенные оксида кремния шш сам кре?лнай. В качестве критерия вероятного механизма диссоциации была выбрана .величина энергии активации в условиях каталитического действия активированной поверхности на вобуаденную молекулу. При этом исходили из следующих положений. Энергетическое воздойстзие УФ излучения на молекулу ТЭОС осуществляется дважды: в газовой фазе вследствие поглощения молекулами энергии излучения' (и их возбуждения) и на поверхности кремния/в результате •поглощения энергии излучения поверхностными активными центрами и сообщения поглощенной энергии возбугдешя адсорбированным на них молекулам. Поскольку средняя энергия активации диссоциации молекулы ТЭОС в невозбувденном состоянии достаточно велика (Е0~ ЗБООкДк/моль) не учитывался маловероятный распад молекул в газовой фазе, а рассматривалась диссоциация только с участием поверхности подложи.

В рамках вышеизложенных представлений, диссоциация молекулы ТЭОС с образованием окисла осуществляется в три стадии. На первой стадии разрывается .одна из связей С-0 (31-0), оказавшаяся ближайшей к поверхности Б1. Разрыв этой связи оказывается возможным вследствие механического взаимодействия возбуаденной молекулы ТЭОС с адсорбционным центром поверхности. На второ? стадии диссоциации разрываются еще две связи, в результате адсорбционного взаимодействия фрагмента молекулы ТЭОС с адсорбционным центром поверхности , в условиях их тэрмическоГ флуктуации. И наконец, третью стадию составляет разрыв последне! связи, возбуждение которой произошло на первой стадии. .

Расчеты, основанные на законе' сохранения импульса < внесенными изменениями, учитывающими энергетическое воздействи« УФ излучения показали следующие результаты. Во всех случаях (пят] механизмов) характерно снижение энергии активации диссоциации пр; УФ облучении в 3 раза по сравнению с неактивированным состоянием На основе проведенного анализа использование УФ излучения качестве активатора диссоциации адекватно снижению фоново! температуры пиролитического разложения ТЭОС на 200-600 градусов.

//

Поведение расчетных кривых свидетельствует о незначительной зависимости энергии активации диссоциация от длины волны излучения, что подтверждает предположение о преимущественном поглощении излучения активным центром поверхности кремния. Наибольшее снижение энергии активации диссоциации наблюдается для коротковолновой части оптического спектра. Сравнение полученных результатов показало, что наименее вероятен механизм с

образованием радикала 3104 , хотя он представляется наиболее благоприятным для последующего зародышеобразования пленки диоксида кремния, структурными элементами которой служат неупорядоченно ориентированные кремиекислородшо тетраэдры 3104. Наиболее вероятным оказался механизм с образованием в результате разложения ТЭОС Б1, но он пригоден скорзо к процессу роста кремниевых пленок.

в четвертой главе рассматр:юзются вопросы, сеязэншэ с влиянием НТО УФ стимуляцией отжига радиационных дефектов и диффузии примеси.

На основании рассмотрения спектров излучения галогенной и ртутной ламп отмечается, что при комнатной температуре наблюдается пропускание НС энергии в диапазоне 1,1№М (галогенные лампы) и поглощение излучения с длиной волны менее 365км (ртутные лампы) з тонком приповерхностном слое кремния. Далее, при нагреве до температура 600-700°С в результате поглощения УФ излучения оудзт - происходить нагрев приповерхностного слоя 31 пластины вместе с постепенным - лрогргвом всего объема частью КК излучения галогенных ламп. Этот процесс будет происходить до начала интенсивного поглощения излучения галогешЕх ламп (~700°С). Таким образом, в результате воздействия УФ излучения совместно с Ж нагревом при ОТО будет происходить увеличение температуры нагрева полупроводниковой подложи вследствие интенсивного поглощения УФ излучения. Слэдовательно, время отжига, необходимое для электрической активации имплантированного слоя в кремнии будет неныпо 1три НТО с УФ стимуляцией, чем при о,дном НТО г&логенкнми лампами. Причем эффект будет более заметен при ориентации полупроводниковой пластины имшгантированным слоем к источнику УФ излучения.

В свете , вышеизложенных представлений при смещения дгжш волны излучения ^ УФ область спектра при ИТО будет происходить

увеличение коэффициента диффузии. В- результате компьютерного моделирования Оыло установлено, что коэффициент диффузии увеличивается в 1Ч0~- ЬЧО" раз. Эго возникает вследствие УФ стимуляции НТО, так как излучение УФ диапазона сникает энергию активации диффузии. Получено выражение для эффективного коэффициента диффузии

где П.,- собственный коэффициент диффузии, - коэффициент ускоренной диффузии при времени 1:-0, т - время жизни точечных дефектов.

Из выражения видно, что эффективный коэффициент диффузии под действием УФ излучения уменьшается с увеличением времени отжига по закону ехр(-х/1). Таким образом, чем длительнее процесс ИТО с УФ стимуляцией, тем меньше эффективный коэффициент диффузии, что подтверждается экспериментальными результатами на примере отжига ионно-легирсванных слоев кремния бором и фосфором.

Различия в скорости роста температуры, электрической активации и перераспределения профиля имплантированной примеси в Ы подложке между используемыми лампами наблюдается только в начале отжига. Галогенные лампы имеют широкий спектр излучения. Почти весь световой поток проходит сквозь кремниевую подложку в начале отжига. Маленькая интенсивность поглощения обуславливает небольшое увеличение роста температуры, поскольку поглощение света данной длины волны однородно по всей толщине.

пятая глава посвящена экспериментальному исследованию фотостимулировашшх процессов.

В начале рассматривается оборудование, разработанное для проведения исследований. Приводится ряд установок ИТО, в тем числе и с УФ стимуляцией (ФИТО-20МВ), а также описывается разработанная лабораторная установка для фотохимического осаждения диоксида кремния из газовой смеси ТЭ0С/02. Приводятся технические характеристики данного оборудования.

Процесс осаждения проводился при температурах подложки 300 -400°С. В течении 20мин получали пленки толщиной от 0,1 до 0,2мкм. Получены основные зависимости толщины. пленки от времени процесса осаждения, скорости роста пленки диоксида кремния от температуры подложки, плотности УФ излучения и скорости подачи смеси Таии/0.,.

[тималышэ параметры пленок имели место при температурах Ю-400°С. '

Наряду с технологическими - параметрами были проведены ¡следования элвктро-фгапческих характеристик. йздаронкаэ хзбивше напряжения составили для различных образцов от •106В/см до 6"106В/сы. Значения заряда а. плотности поверхностных ютояний с окисле шеют' зависимость от температуры: щгл сишгаязк !мпвраТуры возрастает количество дефектов в пленке. Полученные тчения электро-фпзических параметров сравнима о аналогичными жззателяии при часто терчстосш* разложения ТЭОО.

Рассмотренное влияние УФ излучения при ОТО на параметры Ь®1 груктур и транзисторов покачало, что в результате подбора зкмов обработки УФ излучением можно изменять р.»та;д и плотность остояний в окисле ЩП структур и влиять на пороговое напряжение рзнзисторов, изменяя его в пределах технологического разброса.

Далее отмечается.. что с примзнемвм ИГО на установке ЙТ0-20МВ получены термо и газочувст'вительные элевдпта на основе сухслсйнах окислов металлов, яашлэгаых на ситэлл, в результате рокасления- их с помощью фотостямуларованной ИТО при температурах 00Ч50°С е течении 15-25с. При использовании различных атбриалов сопротивление полученных пленок сиислов лежат в рэделэх Ю-ЗОкСм (для скислов на основе Уе-У, У-А1, У-БЗ), 200-ОСмОм (для окислов на основе У-Ре) и 0,5-2,ьм0м (для 81-У), аметная газочувствительность получена для пленок сктюлов на снове Введение в воздушную среду газов С02, Ы^О изменяет

х сопротивление от 20?л0л до 80м0м при варьировании температуры юдогрева в диапазона 300-500°С.

Благодаря прецизионному микропроцессорному давлении юаимами ИТО на установке ФИТО-2СМЗ мовно, варьируя •ешературно-врекенными режимами, получать различные окяога; :лсистых металлических и полупроводшжомй: структур. Что в дельнейазм даэт возможность их применения да создания влэго и 'азочувствительшс сенсоров за их основе.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

I. На основа . экспериментальных исследований адгозяи мшминиевнх пленок и фоторезиста установлено, что совместное

использование УФ и ИТО улучшает эффективность очистки поверхности Si подложи в два раза по сравнению с жидкостной отмывкой.

?.. Впервые расчетным путем получены энтальпия С-ЮГ/кЦк/моль) и энтропия (809,2Дж/мольград) ТЭОС в газообразном состоянии.

3. На основе термодинамического описания возможных реакций ТЭОО в газовой фазе под действием УФ облучения построена .кинетическая модель расчота скорости осаждения диоксида кремния, ^использующая уравнения баланса, позволяющая рассчитывать скорость

осаждения диоксида кремния в зависимости от скорости подачи газовых реагентов.

4. Рассчитанная энергия активации диссоциации ТЭОС , ■ показала, что использование УФ излучения понижает энергию

активации в 3 раза, причем наибольшее снижение энергии активации диссоциации наблюдается при уменьшении длины волны.

5. Теоретически обосновано и экспериментально показано, что до температуры 700°С снижение длительности перераспределения примеси в ионно-легированных слоях в 2-4 раза при ИТО с УФ стимуляцией происходит за счет увеличения коэффициента диффузии в I-ICr-b'lO2 раз.

6. Создано экспериментальное оборудование для исследования возможности применения ИК и УФ излучений при осаждении диоксида, отжиге ионно-легировашшх слоев и окислении пленок.

?. Получены основные зависимости, позволяющие выбрать оптимальный режим осаждения диоксида кремния варьируя газовым потоком, плотностью мощности излучения, температурой и временем проведения процесса.

8. На основе технологии с применением ИТО и УФ стимуляции сформированы окислы композиции металлов Si-Ni, Sl-Ag, Fe-Сг, V-Сг пригодные для использования в термо и газочувствительной технике.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В РАБОТАХ

1. Сеченов Д.А., Светличный A.M., Поляков В.В., Бурштейн В.М., Бражник В.А., Мачульский И.В., Жидкова Е.В. Установка импульсной термической обработки ИТ0-18М. // Электронная промышленность. - 1990. - N3. - 0.5.

2. Сеченов Д.А., Светличный A.M., 'Поляков В.В., Бурштейн

B.М., Воронцов Л.В., Соловьев C.II, Агеев O.A. Вакууная установка импульсной термической обработки ИТ0-18МЗ. // Электронная промышленность. - 1991. - N5, С.6-7.

3. Светличный A.M.. Поляков В.В. Влияние ультрафиолетового и инфракрасного излучения на поверхностное сопротивление йэшю-легированных слоев. // Сб. "Актуальные проблемы микроэлектроники". - Таганрог, ТРТУ, 1994. - Вып.2. - С.35-39.

4. Королев А.Н., Сеченов Д.А., Поляков В.В. Получение пленок S109 при гетерогенной диссоцизцки тетраэтоксисилана при УФ -Облучении. // ФизХОМ. - 1995. - N2. - С.98-105.

5. Поляков В.В., Варзарев Ю.Н. Модель низкотемпературного фзтостпмулированного осаздения диоксида кре!,шия из тетраэтоксисилана. // Сб. научных трудов молодых ученых посвященный 300-летию г.Таганрога. - Таганрог, ТРТУ. - 1995. -

C.44-48.

6. Сеченов Д.А., Светличный A.M., Поляков В.В., Воронцов Л. В. Влияние импульсной термообработки и ультрафиолетового излучения на электрофизические параметры КПП структур. // Тезисы докл. Всесоюзного научно-технического Семинара "Радизционноя технология в производстве интегральных схем". - Воронег, Госушшерситет. - 1988. - С.27-28.

7. Светличный A.M., Сеченов Д.А., Поляков В.В. Предоперационная очистка поверхности полупроводниковых пластин УФ и ИК излучениями. // Тезисы докладов 4 Всесоюзной конференции "Применение электрскно-ионной технологии в народном хозяйстве". -Москва. - 1991. - С.163.

8. Светличный A.M., Сеченов Д.А., Поляков В.В. Установка быстрого термического отжига полупроводниковых структур в электрическом поле. // (там ке). - С.164.

9. Светличный A.M., Поляков В.В.' Установка одновременного термического отгжга полупроводниковых структур ИК и УФ излучениями. // Тезисы докладов "37 научно-технической и научно-методичэской конференции профессорско - преподавательского состава, аспирантов и сотрудников института". - Таганрог, ТРТИ. -1992. - С.44.

10. Svetllchnly A.M., Sechenov D.A., Polyaliov V.V. Rapid thenaal annealing of Ion-implanted layers silicon by infra-red

_and ultra-violet irradiations. // 1992 International conference

on advanced and laaer technologies ALT'92. - Moscow. - 1992. Pt.4. - P.132.

11. Хлебников Ю.М., Поляков B.B. Установка импульсж оптической обработки полупроводниковых структур в электрическс поле. // Тезисы доил. Всероссийской НТК с Международным участие "Актуалк-нэ проблемы твердотельной электроники 1,нкроэле>лронша1". - Таганрог, ТРТУ. - I&S4, часть I. - С.35.

12. Королев А.Н., Сеченов Д.А., Поляков В.В. Теоретическс описание низкотемпературного разложения тетраэтоксисклана при Ь облучешш. // (там же). - С Л 08.

13. ' Светличный A.M., Сеченов Д.А., Поляков В.Е Низкотемпературное фотостимулировашюе формирование плене диоксида кремния. // (Tmi же ), часть 2. - С. 19.

14. Светличный A.M., Соловьев С.И., Варзарев Ю.Н., Полисе В.В. Моделирование низкотемпературного фотостимулировашюг осаждения пленок диоксида кремния из тетраэтоксисилана при низко давлении. // Тезисы докл. НТК с участием зарубежных сшециалис-го "Вакуумная наука и техника". - Гурзуф. - 1994. - С.72.

15. Светличный A.M., Сеченов Д.А., Поляков В.В., Агеев O.A. Соловьев С.И. Устройство стерилизации медицинского инструмента // A.c. СССР NI75069I от 01.04.92 Г. Приоритет от 13.10.89 г.

16. Светличный A.M., Сеченов Д.А., Поляков В.В. Устройств для импульсной термической обработки полупроводниковых пластин // Положительное решение по заявке N4924230 от 25.02.91 г.

17. Светличный A.M., Сеченов Д.А., Поляков В.В., Хлебнико Ю.И. Устройство импульсной обработки полупроводниковых структур // Положительное решение по заявке 114923355 от 01.04.91 г.

18. Светличный A.M., Сеченов Д.А., Поляков В.В. Спосо изготовления омических контактов титан-кремний. // A.c. NI8I443 от II.I0.92 г. Приоритет от 01.04.91 г.