автореферат диссертации по электронике, 05.27.01, диссертация на тему:Стабилизация структурно-примесных и электрофизических свойств системы 91-910/2 в производстве кремниевых микросхем

ГОСУДАРСТВЕННЫ!! ШЛШТ ЭШТРОГООЙ тгдпгга СШННЗДШЯ УШВЕРСЙТЕП

На правах руксгжи

Для служебного noíwmftnw?

Экз. M н

J

УДК ¡Ш. 3.040.774.2.00*. 72.

¡ЗЛШЕЗ НИКОЛАЯ АЛЕКСЕЕВИЧ

стабилизация струштаыгдшмх к златчжшшадх

СВОЙСТВ (ЖТШ 31-310., В ПРОИЗВОДСТВЕ НРШКШХ

шросш.

Я5.Я7.01. - Тп»рдотешгая 'лектрояика, мякро?л«ктрснягл.

АВТОРЕФЕРАТ

■м^сертацяя иа сояскани® ученей ст»г®"'ч доктом г?хшгчвских наук.

Москва - 1Р94г.

fbü'öTa вшолйва» б йкцаонерлс« o£sjsnree охкрш">го гита 1ШИИЭ it &авод "ItaRpoiT

Офш шел tныв о "1 ((ончнты:

дэктор TfcXiM'-ttCRBX наук, профессор ОРЛККОБСКИЯ A.A.

доктор то яшчееких hiju. профессор МАРТЫНОВ В.В.

доктор тетаячгг.ж туг.. профессор СОРОКИН ИЛЬ

Гоеударствеакый

институт фгеетэеких ярсбваи ш, Ф.В. Луки-п г, Москва,

с»5Ш& состоятся " ''__________н» ггсглд'чип

сп?ци«Л!31грог>згаюго ОСЕ??а Д,0S8.02.03. Московского государственно/:; ньетнтутв электронной т»хнаги . ■ • (Носкм 103496)

С дйгс^ртсдаей «окно ознакоиягюя в библиотек« ИПШ А?т?рффгт рвдослан " " _________________ I89J г,

У-секретарь специветгавровввиогс совею, доктор г«кяческгх неук, .профессор^ .

,у' l/tf ~ A.f .FACICrtH

Общая характеристик» работы

Постоянное увеяиченяе степени интеграции микросхем приводя* к тому, ч*о достижение каждого нового руйр*« еаставллет исследователе! разработать новые я совершенствовать известные технологические процессы, в связи о предъявлением к ним повьиент« требованв*. Это приводят квмы* раз к необходимости воя«« детального изучения фивйко-тяттесми явлений, протекшая* при выполнения того «я« иного технологического приема. В настойкее время еа*нейвимя технологическими проблемами следует считать разработку стабильно* »ехнолопга, обеспечиевицей высокий процент выхода годных микросхем, о валанннми техняхо-ттомическнмя покавателями в создаете необходимой научно-технячвекоЯ бавм дм производстве креммиевых СЕКС и УБИС (сверх- я ультрабольвях И,С.),

Данная диссертационная работа посмиеяа системно -комплексному анапияу причин нестабильности влектрячесюг: параметров полупроводниковых приборов я создают научных и инженерных основ стабилизации егруктуряо-прнкесвых и »лвггрсфягяческих свойств сястеш 31-310., в производстве кремниевых микросхем.

Актуальность данной работы обусловлена тем, что она направлена на разработку теоретических и инженерных основ, которые необходимы для изготовления микросхем с приемлемыми технико-экономическими характеристиками. В диссертационно! работе также заложены основы для разработки технологии» создания слоев диоксида кремния, необходимых для изготовления СБИС к УБИС.

Извести-- способы ста5и/шзции электрофизических скоЯст» системы В1-310: используют слоя фос$оросил»кат- ■ кого стекле или ионног.- легирования фосфором диэлектрических пленок. Данные технологические приемы практически нееозмег'о испольвэалть для стабилизации тсчккх в сверхтонких слоер диоксида кремния. Также отсугстйуюг ??оретя-теские и экспериментальные основы стабяякэяцнв системы 81-ЗЮ.-} в производстве креуняевых ^икрсхем, Изучению явлений нестабильности поовяаено большое количество работ, однако толыо в последа»» годы возк^пяг предпосылки для разработки концепции стабилизации электрофизически свойств системы кремни® - диоксид кремния.

В срязи со сгаэвннчм, основная иаль диссертационной рвботы состоит в проведения систеино-комплекского енелизэ Яроизрчдсгра иякроохем, рззряСотке модели стчвилиэаинв электрофизических свойств системы » на осяом

ятях рэо'от- ссздение комплекса технояогичесгих прокосов, методик к устройсте, обеспечивающих стэбялизацда **«кгрт9скях гтерачетрое ¡гртмигвчых ччгросчем.

Для достклеиия поставленной цели в работе решены следувике ачязчк.

1. Разработаны и внрдреян нв предприятиях электронное грсиыгапрниости процессы стпбипяздции ?лектрофизичест свойств сиегемч 81-310 . вкдччвкдае :

- термическую обработку диоксида гремиия в сред*

- термическую обработку систем А1-8Н) и А1-510. 51^.-310,-51 в среде (РС1 , /.

2. Проведен системко-комп.-к'кный »нолип производства который позволил еьирить основные причины, блиягаие п

- о -

4

качество и про1 нт выхода годных микросхем,

3, Проведены теоретические к экспериментальные исследования основных технологических процессов, используемых при изготовлении микросхем,

4. Разработаны и внедрены в серийное прсизводс-тво установка и методика контроля, 1 которые позволяет осуществлять отбор и разделять не группы качества исходные пластины кремния.

5. На основании физико-хи'/ических и электрофизических исследований предложена модель стабилизации' системы 31-310^ в среде <ТС1^ , включающая :

- термодинамический анализ взаимодействия молекул РОК с 310,;

- анализ физико-химического кааимодействия паров РСЬ, о диоксидом кремния;

- установление взаимосвязи структурно-примесного состояния системы кремний-диоксид кремния о ее электрофизическими свойствами;

- экспериментальную ¡дверку адекватности модели.

6, Разработан комплекс требований, предъявляемый к термодиЭДузионным процессам, на основании кото"*« была разработана конструкция реактора.

?. Разработан и внедрен в опытное и серийное производств1 комплекс технологических процессов, позволяющих изготавливать полевой электрод, обеспечивающий необходимое стрктурно-лримесков и электрофизическое состояние системы З^ЭКЬ.

8. Разработан процесс вакуумно-термической обработки кремния, позволяющий снижать концентрацию металлических примесей и кислорода в поверхностном слое полупр . > ' ика,;

-8-

I

что приводит к стиению прогиба пластин, увеличению времени аизни неосновных носителей заряда и увеличению процент» выхода годных кремниевых микросхем.

Научная новизна работы. В соответствии с поставленной целью в работе решены задачи теоретического и экспериментального обеспечения и обоснования принципов создания пояупро1,дниковых приборов, отличающихся повышенной стабильностью электрофизических свойств, что составляет научную основу для разработки и изготовления надежных микросхем с необходимыми уровнями интеграции н процентов выхода годных, В диссертационной работе впервые изучены и решены следующие вопросы,

1. Исследовано влияние вакуумно-термической обработки кремния на концентрацию неконтролируемых примесей и электрофизические свойства МДП систем на его основе,

2. Исследовано влияние термической обработки структур 81-310, в среде <РС1;+И;) на структурно-примесные и электрофизические свойства систем А1-31031, а также 81„. -310-,-31.

3. Исследованы »акоиомерности влияния диэлектрического подслоя на профиль клика травления и структуру пленок алюминия и поликриеталлическаго кремния,

4. Исследованы закономерности влияния скорости охлаждения термически окисленных пл&сткн кремния на электрофизические н сруктурно-примесные свойства системы 31-ЙЮ..

б, Исслидоваио поведение принеси меди в термически окисленных слоях кремния и установлено ее влияние на сбой<:1ьи систими кремиий-диоксид кремния,

в. Иослед^йяно влияние контролируемой атмосферы г.тщмдп ла . структуру пленки алюминия и

электрофизически» свойств« МДП систем. Установлены корреляционные зависимости увеличения коррозионной устойчивости алюминиевых г^нок, снижения величины подвижного заряда и увеличения энергий его активации е МЛП структурах от наличия кис рода в вакуумной ке.мер* при осаадении пленок алюминия.

7. Предложена модель стабилизации системы 51-8Юг в среде (РСЦ+М;) включагаая:

- термодинамический анализ вваичодействия молекул Р1Л3 с ЭШ^.

- анализ физико-химического »раимодейотвия парса с диоксидом кремния;

- экспериментальну» проверку адекватности модели.

8.Установлена экспериментальная взаимосвязь относительного коэффициента пропускания ИК-иглучеиия кремниевой пластиной с процентом выхода годных откроокем.

Практическую значимость работы определяет:

1. комплекс технологических процессов, включнаднй:

- вакуумно-термическую обработку исходного кремля;

- стабилизацию системы 31-310; в ср*де

- стабилизацию системы Э5 —Э10 ■ -А 1 и 51-810 , -310--А1 в среде (РСг +Н.+О Л ;

- термическуш обработку диоксида кремния в среде а:-от« перед осаждением слоев лолйкристядличеокого кремния;

- осаждение слоев ядшичия в контролируемой атмосфере кислорода,

2. устройство, обеспечивающее создание контролируемой атмосфера при проведении термических процессов на :и\-шо загрузки и выгруоки пластин кремния из рабочей реактора, '

- е -

Д

8. установка контроля «сходного крешшя, обеспечивающая его сортировку на группы качества,

4. методики отбора исходных пластин кремния в визуализация распределения структурных дефектов по толщине кремниевое пластины.

Достоверность результатов. Достоверность полученных теоретических результатов обусловлена непротиворечивы юс основных подокенкЯ и выводов известный и опробировашшм постулатам химической кинетики, термодинамики, физики и химия полупроводников и диэлектриков и подтверждается контрольными экспериментами с использованием разнообразного высокоточного исследовательского оборудования.Достоверность разработанных технологических процессов, установок в методик подтверждается положительными технологическими испытаниями, экспериментальными образцами, а тахве проверкой на достоверность в порядке экспертизы 8а-явок на изобретения. Возможность практического исполь-вования разработанных технологических процессов, установок в методик подтверждается их успешным применением на предприятиях электронной промышленности.

Внедрение результатов работы, . Результаты диссертационной работы использованы в НИР и ОКР, направленных на разработку и изготовление кремниевых КЩ1 БИС, а также на совершенствовании технологии их изготовления и внедрены на пяти предприятиях.

Суммарный экономический эффект гл период 1681-1800 гг, подтвержденный актами внедрения, составил 1284 тыо.руб. и за период 1890-1994 гг., подтвержденный актами внедрения, составил 158 млн. рублей.

На защиту выносятся.

- е - д

1.Комплекс технологических процессов, обеспечивавши! стабилизацию эя ктрофизических свойств системы 81-3x0^ в производстве кремниевых микросхем и включавдай :

- вакуумно-термическую обработку исходного кремния;

- термическую обработку «оксида кремния в среде (РС15+Н4);

- осаадение алюминия в контролируемой атмосфере кислорода;

- термическую обработку систем №»£10,-81 и А1-3101-31,^-510^-31 в среде (РС^+М^+О,).

2. Экспериментальные и теоретические исследования основных технологических процессов, используемых при изготовлении микросхем и включающие :

закономерности влияния скорости охлаждения термически окисленных пластин кремния на электрофизические и структурно-примесные свойства системы 31-510э;

- закономерности поведения примеси меди в термически окисленных слоях кремния и ее влияние на свойства с ¡стены кремний-диоксид кремния;

- определение состава и концентрации неконтролируемых примесей в структуре кремниевой микросхемы (03У-4кбит);

- закономерности изменения структуры приповерхностного слоя кремния и концентрации неконтролируемых примесей в структуре 31-310гв процессе термических обработок, используемых при изготовлении микросхем;

- определение профиля распределения примесей На,К и Си в ' системах А1-310з.-31 и З^.у-ЗЮ^-З!;

- закономерности поведения примесей N8, Си и Ли в кремнии при наличии внешнего геттера, состоящего из

поликрмтэллического кремния, осаядениого на сбретну» стогну пзлупрогодйкковей властен«;

- закономерности гяиякия способе освящения и чистоты

мил;ни на плотность фиксироеаннкого и подеиАНсг? гарядоь б ВДП систем«;

- вмгономерности влияния диэлектрического подслоя на лр^иль кгииб трунил к структуру пленки алюминия и лолис.рист&лличвско. } кремния;

- уотт'овл'мшв фокта структурной неоднородности албминуйвого проводника, шполидазго роль разводки в иикр<сх>;и^х, среднего размере верна в металлическом Рроьсдлике;

~ г«'-'"¡'.мерност»! уьвличчнкч процентного содер*ания рристаллич^-жой ф')г>м б слоях алкмания, осаиденннх в лтм/гф«р* иаодорода;

- зависимости увеличения коррозионной устойчивости алюминиевых пленок, сни«енкя величина погли«яого оарпка и увеличения &м«-*ргки его акти?ации в МЯЛ структурах от наличия кислорода е вакуумной камере «ри и-.-ндгмш! алчно« п л».чинил;

- 1ч;1:1''1Л>ац1>инур' ъътсин-кть разора зерна кчлигироюниого мяйкги-гтйяли'ч^кого кремния { Н.П.К ) от величиям ^-и^е-кш^гл ?5ГЗДо в систем«? НГОМИО^ -8.1;

- Э9Г ,4'>.«•( НОСТ* ЬМЯНГЛ ТерЛ'ЧеСКЛЙ о«р»«отки диоксиде пе(»;Л ос**ллки*м слоя поликрклталлического г.риккп к« '.трук.тур/ 81«'* И пр-.фмь распределения примесей и сист.*

■- ');;к<.ипи.')н,'!стя иди/шия термической обработки Ийр:<Д1ГИ,Н"-1' КХ ПЖМЬ.Г. ДИОГ'-ЦДЧ КрсЧКЙЯ на плотность |||/Л «.-яо», . ¡'/I. СВбрОСТ!. ИХ ?р»вЛ*-ИИЯ К ПЛОТНОСТЬ

полвияногп зчрял» в ЧЯП системе.

3. Сиотеикл-гомпллкпиыЯ »Н9лия производства кремниевых микросхем, позрмтощрй выяви основные Гришины, влиял»« ка качеотво и проиент выход« годных мя-фосу-ем,

4. Модель стабилизации с.отемы 31-310^ в среде (РС^-^Ц) вклочадая:

- термпцииакмческиЯ анализ взагоодеЙгтЕУЯ ммехуя РС1Т оЯМ^;

- ПИЧЛИ? фИ5>ЯКО-Х1МП?СКОГО ЯЗаИМОД^СТЕ'»* п^р^э РС1} с диоксидом креунич\

- эксп<?рймент«1тьчуч проверку адекватности молили.

5. Устяковкч я методика контроля исходных пластнч кремния я различения их нч грунта качества.

6. Конструкция реактор* для яропеяекия т«рчолиф-фуяиочччх процессов, позволяющая проводить загрузку, выгрузку и охла*ц?кие пластин в контгмлирурмоЯ атмосфере.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы доклалчмлись нр Всесоюзных н.чучно-техте7пских конфвр^кциях и сов*ютянях. " Теория и пр^т^л газотер-мячеокого чаче^ения покрытий " ( г. Дмитров, Московской области, 1.975 г. ). н проблемы МЛЛ-кнтегрмь-

ной электроники " ( г. Севастополь, 19?3 г. ). " йсследочяние, разработка и применение •'тегральных полупроводниковых схем памяти " (г. Москва, 1634 г.). " Проблемы , \звития АСУ и инАормеиконкнх услуг в нсвчх условичх хояяйст?оечния " (г.Лутанбе, 1Вб9г.>. " Развитие методов проектирования и изготовления интегральных запоминающих устройств" (г. Москва, 1993г.>.

Публикации. По результатам диссертационной р«боти опубликовал«: 44 иеучнич габоти, ек.тс'-'?^ 1 книг; и ?

аналитических обзора а также получено 1" авторких свидетельств и 1 патент России.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, ваключения, списка используемой литературы и приложения. Общий обьем работы составляет 417 отр'жчи, в том числе основной текст Й55 страниц, 94 рисучка у 88 таблиц к основному тексту.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение, Во введении дается обцая характеристика работы, обосновывается актуальность темы, формируются цель и задачи работы, определяется се структура л объем.

Глава 1, Состояние проблемы. Системно - комплексный анализ причин нестабильности элеклрсфгги-ческих свойств системы Б1-510,1 и пути их устранения.

Низки!' процент выхода годных микросхем связан с неприемлемым рмбросом электрофизических параметров но шмоди пластин«, а также изменением их величины в процессе но-№тсяяя или эксплуатации полупроводниковых приборов. Основные причины нестабильности •электрофизических сйсЛств системы 31—310^ связаны с миграцией ионмв. зах&атсм носителей заряда на ловушечше урошш и поверхностные сосгол-кия. Нестабильность и неоднородное!ь величины фши-кроыш-ного (встроенного) ааряда по илошди пд«е,ткны обычно обусловлена структурными дефектами системы 51-810, а также неконтролируемыми 1 фоновым* ) припоям», к&ходяяи-м>пя в прилоьерхасотном слое кремния и диогеида кремния.

Несмотря и« то, что актуальность прьблеод стабилизации

электрических ^чрам^тров кремниевых микросхем из годе в год возрастает. системно-комплексные исследования в этой области отсутствуют, Проведенные нами исследования включают предварительный анализ производства кристаллов с выявлением всех возмоаных причин, влияющих на качество и процент выхода годных. Затем был проведен отбор наиболее реальных для данного производства причин с последующим их детальным анализом. В этом случае использовались как известные, тек и собственные исследования. Был выполнен анализ исходных материалов и технологических сред; особое внимание Рыло уделено кремниевым пластинам к кварцу. Проведен анализ влияния оборудования на загрязнение технологических сред. Выполненные в данной глаее исследования однозначно указывают на го, что изготовление полупроводниковых приборов с вчсоким процентом выхода годных и стабильным» электрическими характеристиками, в первуи очередь,зависит от степени поддержания в заданных пределах совокупности технологических пирометров, ' ->нтро-ляруечйх при изготовлении кремниевых микросхем,Очевидно, что для этого необходимо осуществить ствоилиааиич

- свойств исходного кремния,

- свойств химических растворов и газовых с^^.,

- фияико - химических параметров те алогических процессов,

- эксш;,, -дтациснних характеристик оборудования к приборов, используемых при изготовлении микросхем. Также требуется свести к минимуму " влияние оператора " и организовать межоперационный контроль, который позволял бы получать полную и объективную информацию о состоянии кремниевых структур в процессе изготовления иикрес

- 14 - },

На осноьанни выполненных ь данной г-:эве исследований

можно одолеть ?акл*>Ч4ии?, что в .наибольшей степени на свойства системы Si-SiO, окаэиаает влияние «е отрукурио-причёское состояние, стабильность которого свалена о качество!/ мпхг.чных кремниевых ггдаогин и еакуумно-термичес-кич процессов, Ссэграенно ясно, что источник загрязнения примесчки кремниевых структур для различных производств будет различным ч определяется это оборудованием и уровней oaffyytfio-Texiï гической дисциллйчы. Что касается ис~ коаккх материалов, то тип и концентрация причосей а них очень часто изменится в довольчо кирокчх пред ел ex, и зависят это от уровня технологи» у поставщика. Поэтому в данной работе «tm разработана и наготовлена установка, позеолдодйя осуществлять сходной контроль походных плас-тич креыизя у проточите тч кр?чия?вых н/крпечем.

Наиболее характерными неконтролируемыми примесями для реального производств» являются примеси натрия, venu и яелеза, которые попадают в систему Sl-SiO^ не только из пряпевлрхя')стиого слоя крекниевсй лздсткии, я,в основном, при проведении Tet;Mvi4«cK',ix оп?р"Пий. P. npouec.-e выгрузки и охлй.*яо|'яя, например, термически окисленных пластин кремния система Si-SiO^ подвергается загрязнений неконтролируемыми прчмзсямя, в то« числе и кислородом. В связи о этим предстояло разработать конструкции р«ктора и технологический процесс, которые позволили 6а снизить вероятность загрязнет структуры кремний-диоксид кремния этими прямесяик, Сче&нано, что в процессе изготовления микросхем ьевогмохяо кпклгтп попг.хяшго векситролирут« гргмегей в структуру nptfopa Проведений анализ мртодов в мс-хрнизмсп гоперг.ровсгея и стабилизации свойств с и о-

- 16 - 5

Темы 31-310.1 указывает на необходимость дальнейших теоретических « ?" епчрт'^нтальных исследования, Необходиуо определить тип и концентрации неконтролируемых примесей в структуре прибора и системы 31-310- к оценить степень влияния этих примесей на их электрофизические свойства. Необходимо также предложить модель стабилизации электрофизических свойств систем« 31-Й10? и на ее основ« разработать технологические процесн, обеспечивающие стабилизация электрических параметров кремниевых микросхем.

Глава 2. Исследования и разработка способов гет-терироваиия и контроля свойств исходного кремния,

Исхоянач кремниевая пластина, кек правило, является потенциальным источником неконтролируемых прмесей. Поэтому в данной главе проведено исследование реальных кремниевых пластин и предложены способы снижения неконтролируемых примесей как в исходной кремниевой плостине, так и в процессе изготовления кремниевых микросхем. Радиоактивационный анализ, проведенный на пластинах с низким процентом выход* годных »ри-;талов. КМОП БИС статического ОЗУ емкостью 4 кбит, пека;>я логы-шенное значение прмесей Кп и Си в технологич' слоях.

Так, концентрация примеси натрия в слое поликристаллачее-

/" Iт -5 кого крею-:н составил* 5-10 см , а меди - 3-10 .м , Многолетние исследования приповерхностной области исходных кремкиевнх пластин указывают на разброо по 'концентрации и типу неконтролируемых примесей как по плркедг. пластины, так и от пластины к пластине.

Как правило, концентрация примесей мчди и натрия в приповерхностном слое порядка 0,5 мкм составляет

/5 -3 <ь -5

(1-й)-10 см и (2-3)<Ш см соответственно. Исследования, выполненные с помощь» масс-спектрометрии вторичных ионов, позволили обнаружить в приповерхностном слое кремниевой пластины примесь кедеза, концентрация которой существенно изменяется по площади пластина. Также был ксслэдован маршрут изготовления кремниевой пластины, включающий операции "шлифовка", "лг ¡ровка" и "сулерфиниа".Шлифовка кремниевых кайб отличается повышенным содержанием неконтролируемых примесей (На, Си и А1) в их приповерхностном слое.

Известно, что при термической обработке кремниевой пластины, ее поверхность служит геттером, на которой накапливаются металлические примеси. Этот процесс наиболее ярко выражен в случае термического окисления кремния. Выполненные нами исследования показывают, что процесс термического окисления кремния также отличается невоспрокз-водкмость» концентрации и типом неконтролируемых примесей. Причин для ленной невоспроизвоянмости может быть несколько. Чаще всего это связывается с загрязнением кварцевого реактора и технологической оснастки.

Было исследовано влияние последовательности термических операций, используемых в производстве микросхем, на свойства кремния. Отмечается зависимость величины аморфного слоя (приповерхностный слой кремниевой пластины) от последовательности выполняемых термических обработок. Последовательно после каждой термической операции происходит уменьшение глубины аморфного слоя приповерхностной области кремния. Проведение термических операций, как правило, сопровождается увеличением концентрации примеси

- 1/ ~ д

деде в систеие 31-В10Л. Анализируя изменение подвижного заряда в ИДО стпуктурах, можно ответить постепенное его накопление по мере прохождения образцов по маршруту изготовления микросхем. Даниил характер поведения подвижного заряда,в обцем-то,коррелирует с концентрацией примеси меди в пластинах кремния. Ьыян исследованы пластины, изготовленные ив слитков кремния, полученных по методу Чохральского и бестигельной зонной плавкой (Б.З.П.). Микросхемы (статическое ОЗУ емкость» 4 кбит), изготовленные на подложках из БЗП кремния на девять процентов имели более низкий процент выхода годных. Подложки из В.З.П. имели более чем на порядок (4,2-10 см ) низкую концентрацию кислорода. При данной концентрации кислорода практически исключено образование дефектов, связанных с этой примесью, которые в технологическом процессе изготовления микросхемы играют роль геттера. Поэтому вывод о том, что приповерхностная область пластики кремния (В.З.П,) в большей степени загрязнена металлическими примесями, вполне закономерен, также как инизкий пооцент выхода годных микросхем на зтси кремнии.

Для целей снижения концентрации неконтролируемых примесей в кремнии были исследованы процессы вакуумно-термической обработки полупроводника и создания внешнего геттера.

Теоретический анализ, проведенный в данной главе показал, что элективным способом удаления примесей из приповерхностной области полупроводника является вакуумно-тер~ иическая обработка исходных пластин кремния. Вакуумно-термическая обработка пластин кремния проходила в вакуумной печи типа "Ва1гегз" при температуре 1273К и остаточ-

ном давлении 10 ils. Нейтрснко-активвциониив анализ пластин кремния, Прошедших вакуушю-термичеаку» обработку,

дает значение концентрации примеси натрия в приповерх-

1S' -1,

ностной области полупроводника ,2-10 см , что практически на порядок ни»е, чем в шгрольных образцах. Исследования структуры приповерхностного слоя кремния методом электронографии показали высокое совершенство его после проведения вакуумного огчнга. Нрекний, произдшкЯ вакуумно-термическу» обработку, и после термического окисления остается чиве. Очевидно, это связано не только с исходной нивкой концентрацией примесей, но и с тем, что термическая обработка в вакууме, как показано в данной главе, способствует сиияени» концентрации кислорода преимущественно в приповерхностной области, а значит, образуется свободная от дефектов зона, в потерей не могут накапливаться примеси. Термически обработанный в ввкууме кремний прошел испытания в серийном производстве КМОП микросхем (ОЗУ емкость 18 кбит). Результаты испытаний показали, что вауумно-термическая обработка кремния увеличивает на 11,1)» доходящие пластины, что, видимо, связано с увеличением однородности в распределении концентрации кислорода по плсщчди пластины, а так?е на 4% увеличивает выход годных, что можно объяснить снижением концентрации неконтролируемых примесей.

Анализ экспериментальных результатов, представленных в диссертационной работе,указывает на пасоку» зЭДектиеность генерирования примесей меди и золота нанесенным на обратную сторону кремниевой пластины слоем поликристалл«-ческого кремния. Нанесение геттера желательно также по причине закрытия обратной стороны пластины, через кото-

- 19 - Д

ру» неконтролируемо поступают металлические примеси в структуру прямое. Проведенные нами исследования убедительно доказывают влияние обратной стороны кремниевой пластины на процент выхода I.даых микросхем. Как выло сказано выше, исходные пластикч кремния отличаются существенным разбросом по концентрации неконтролируемых примесей в их приповерхностном слое. Для отбора исходных пластин кремния на участке входного контроля нами была разработана и изготовлена установка и методика контроля степени пропускания ИН-излучеиия кремниевой пластиной в диапазоне длин волн~1-2 мкм. Проведенные исследования показали, что исходные пластины кремния различны по величине относительного коэффициента пропускания (Кпр) ИК-вз-лучення. С практической точки зрения ваяно определить местонахождение дефектов, влияющих на величину Кпр. Как показали исследования, после стравливания приповерхностного слоя кремния 15 мкм величина коэффициента пропускания ИК-иэлучения начинает резко возрастать и достигает значений Кпр,равных для контрольных образцов после втравливания полупроводника толщиной 80 мкм. Проведенные нами исследования показывают, что концентрация кислорода в кремнии изменяется в достаточно широких пределах. (4-8)* 10 см В результате резки, шлифовки и ьолировки пластин кремния в его поверхностный слой внег тотся примеси Ге, Иа, К и Си, которые или часть которых взаимодействуют с кислородом или структурными дефектами о образованием различных комплексов. Понятно, что эти дефекты распределены а приповерхностном слое и являются, видимо, основной причиной, приводящей к уменьшению величины Кпр. Данный вывод подтверждается исследованиями, выполненными

- £0 - Л

методом рентгеновской тензометрии.

Представляет практический интерес проведение анализа разделенного на группы (по величине Кпр) кремния, т.е. определить какими причинами обусловлено изменение коэффициента пропускания.С этой целью нами была разработана программа для 1ВМ РС.Данная программа позволяет вычислять коэффициент пропускания кремния вблизи края собственного поглоя^ния в зависимости от длины волны падающего излучения (0,9 мкм <ки) .Для разработки программы била использована теория 5эна о учетом рассеивания излучения на микровклрчекиях. Исходя из анализа проведенных исследований, можно сделать предпопо*ение,что различие в величин« Кпр главным образом обусловлено рассеиванием излучения но микровклячеииях.Таким образом, возможно установление причины различной величины Кпр для кремниевых пластин, что весьма ваяно для организации их отбора с целью последующего изготовления на них кремниевых микросхем различной степени интеграции или функционального назначения.

В акционерном обществе открытого типа Ш1ИМ9 и завод "Микрон" были проведены испытания установки и методики отборе исходных пластин кремния (разделения их на группы) для изделий КМОП БК (статическое ОЗУ 4 кбит и 16 кбит).В результате проведенной ,работы был^ установлена корреляционная зависимость процента выходе годных микросхем от величины Кпр .

Каждая из четырех экспериментальных партий состояла из 50 пластин, половин?, которых была с максимальным, другая - с минимальным значениями Кпр. Проведенные исследования поз-, волили установить, что увеличение Кпр во всех случаях приводит к росту процента выхода годных. Однако эта зави-

- 21 - Д

сииость в меньшей степени прсяьляется для партии пластин с малии процентом выхода годних. На основании доньых исследований было принято решение о внедрении предложенного способа контроля в серийное производство КМОП ВИС, С помощью этого способа отбирались пластины кремния с минимальной и максимальной величиной Кпр.на которых изготавливались МЛ структуры. Облучение таких образцов дозой гамма-излучения Со Ду-8-10 р показывает,что МДП структуры, изготовленные на кремнии о высоким значением Кпр обладают более высокой радиационной стойкостью.

Для определения структурного совершенства кремниевых пластин, а такхе с целью изучения формирования внутреннего геттера, нами был предложен объективный способ исследования распределения структурных дефектов по глубине кремниевой пластины. Суть метода заключается в анизотропном травлении кремния, в результате которого образуется "косой йлиф" - наклонная плоскость, на которой и выявляются структурные дефекты.

Глава 8. Исследования и физико-химический анализ образования нарядов и накопления неконтролируемых примесей в системе 81-810-,

Основная цель данной главы состоит в определении ос-новних причин, влиявших на нестабильность эле грсфизичес-ких свойств систем« 31-310/,. Затем, с учетом этих особенностей, проведен ?кслеременталькый анализ термического окисления кромния с выявлением основных закономерностей, определявших стабильность электрофизических свойств системы кремний-диоксид кремния. На основании изучения ы обобщения этих закономерностей выдвигаются основные идеи

- £2 - . д

стабилизации, которые б IV главе данной -ипсертэции найдут свое практическое воплощение.

Экспериментально установлено, что увеличение скорости охлаждения термически окисленных слоев кремния способствует Солее высокой плотности слоев диоксида кремния. Основное различие в скорости травления (травител'ь состава = 2:3:80, при 2Э6К) иаблрдается для тол-шины слоя 510- менее 25 нм, причем скорость травления диоксида кремния, всг ценного в редиме быстрого охлаждения, меньие, чем для медленного охлаждения. Основное различие в положении основного пика поглощения 'у^,,, для пленок с различными режимами охлаждения иабпгяается при толщинах диоксида кремния менее £5 нм.Тщательные исследования, выполненные нами, позволяют констатировать, что быстрое охлаждение характеризуется большим смешением основного пика поглощения в низкочастотную область, что можно связать с деформацией химических связей кремния с кислородом, а так»? отклонениями от стехиометрии слоя 310., в сторону меньшего содержания кислорода в этих пленках.

Уменьшение скорости охлаждения приводит также к увеличению концентрация основных носителей заряда и накоплению в приповерхностной облчсти полупроводника примесей N'1, Те, Мп, А1 по сравнении с быстрым ре»имом охлаждения и накоплению примесей Ш, Еп по сравнению с контрольнымя образцами.

Исследование поверхностных областей крччния с помощью электроногрвфии показало, что увеличение скорости охлвж-, дения приводило к тему, чгс приповерхностный слой кремнич харвктери?овадсч атем*рно~пяоским профилем. Это связано с вчсогмм совершенством его структуры. Более медленное ох-

лаадение системы ЗЬ-БКЬ вызывает некоторое нарушение структурного с"«ера1енстеа иоверхносгного слоя кремния. Очевидно, это иояет быть обусловлено , как о'ыло показано выие, обрадоьанне». преципитатов кислорода и структурных Дефектов в «риоовеышоетной области полупроводника. Для исследования и оптимизации технологического процесса необходимо знать распределение дефектов «о глубине приповерхностного слоя кремния, в котором размещены рабочие области полупроводниковых приборов. Традиционные способы послойного снятия кремния и исследование дефектности образующихся сечений не даот наглядной информации о распределении дефектов па глубине, не эффективны и трудоемки вследствие многостадийное™.Для исследования распределения структурных дефектов по глубине термически окисленных кремниевых пластин в зависимости от скорости их охлаждения после окисления нами был разработан способ, основанный на изготовлении анизотропным травлением наклонной плоскости,вскрывающей сечение пластины по глубине и последующем выявлении дефектов на ее поверхности. Экспериментальные результаты позволяет выделить три различные по дефектности области на сечениях пластин. Первая область практически свободна от структурных дефектов и простирается непосредственно от поверхности до глубины 5-6 мьм на быстроохлакденнш и 2,5-3 мкм на ■•едленноох-лавденных пластинах.

В распо. жженной ниае второй области сосредоточено наибольшее количество структурных дефектов. Вторая область располагается на глубине от в ыкм до 16-18 мкм для быетроохляжденных и глубине от 3 мкм до 11-13 мкм для медленноохяадденйых пластин. Наибольшая плотность

_ 24 - - Д

■■о

дефектов быстросхламеннмх платин (6-10 ) в ¡2-16 раз меньше плотности дефектов иедленноохлаадвнннх пластин.

Третья область характеризуется монотонно уменьшающейся с глубиной плотностью структурных дефектов и располагается ниже 16-10 ыкн на б'ыстроохлавденньк « 11-13 ит на «едлепноохлэяаенных пластинах. В диссертации подробно обсуждавтся механизмы образования данных областей и их различие, обусловленное скорость« охлймеикя тершчес окисленных пластин крешшя.

Экспериментально установлено, что кроме примеси натрия в системе Si-SiO- практически всегда присутствует примесь меди. Диффузионная подвияность меди в диоксиде кремния высока и составляет 0,1 от подвижности натрия. Поэтому примесь меди легко проникает в окислительную атмосферу сквозь стенки кеярцевых труб, что приводит к загрязнению системы 31-StO.j этой примесь». Исследования, посвященные влкяшш этой примеси на электрофизические свойства системы Si-SlO-,, представляет научный и практический интерес. Увеличение концентрации меди ведет к росту нестабильности величины иапряв«ния "плоских зон". При кокцентрешш меди порядка 10 см р»зко увеличивается величина фиксированного заряда, а также разброс его по площади пластины. В результате взаимодействия примеси моди с диоксидом кремния возможен рпзрыв химической связи кремния с кислородом о образованием оледущих структурных комплексов;

rSl-O-Cii-O-Sis и ~Si-0~Cti+Si~ . Знак (•) означает несвязанный электрон. Образование структурных комплексов iSi-0-Cu и Sir является основной причиной, пркводчией к увеличению положительного фиксированного гарялда, а также к образованию электронных ловушек в системе Si—SiO - .При

подаче положительного потенциала на полевой электрод МП!! структуры происходит миграция яснов меди к границе Й1-310-,, что сопровождается увеличением фиксированного заряд;-. .Экспериментальные ис-.-ледования, выполненные с помощь»; радиоактиваинонного анализа, доказывают возможность диффузии мели в системе 31-йхС;-.

Обобаая выполненные нами эксперименты, можно сделать следущие выводы:

- увеличение скорости охлаждения системы 31-51(Ь приводит к уменьшению эффективного фиксированного заряда, при этом величина подвижного заряда не зависит от скорости охлаждения;

- плотность поверхностных состояний и обьемннх ловуяек увеличивайся с ростом скорости охлаждения;

- плотность слоев диоксида кремния также возрастает с ростсм скорости охлаждения;

- примесь меди,также как и примесь натрия, накапливается не транше 31-810^;

однозначной корреляции между концентрацией неконтролируемой примеси На и плотностью подвижного заряда установить не удалось.

Выполнен аналитический обзор основных свойств М<?*фа?яоЙ границы кремний-диоксид кремния.

В настоящее время практические и научные 1; тересы исследователей направлены на интенсивное изучение начального этапа окисления кремния. Без детального понимания фи-зиро-химических процессов, происходящих при формировании сверхтонких слоев диоксида кремния, не возможно изучение электрофизических особенностей системы на базе

которой предполагается изготовление УБИС со стабильными

- 28 -

■■мытртискшы паремеграни. Поэтому в д..„-свртацяснной работе проведен физико-химический онализ взаимодействия кислорода о поверхностью кремния с выделением основных зтепоБ формирования диоксида кремния. Предложена концепция начального этапа окисления кремния, . осиоганная на деформация и транс#оршши полимерных цепей 81-0-81, образушшхся я первый момент гзавиодейстгяя кислорода с полупроводником в структурный кольца.

Выполнен физике шический а.н?л>?5 образования гзряпев и накопления неконтролируемых примесей е структура гренний-диоксад кремнкя.

Показано, что для получения системы 31-310,7 с минимальной плотностью встроенного гартла и высокой стабильность» ее электрофизических сво!5ств -необходимо на фгнкав технологической операция сливать темп химической реакции кремния с кислородом и уменьшать ведикну м»кро««лря*еки8, обусловленных структурис-пркмеспнмв особенностями системы кремний-диоксид кремния.Для этого необходимо,чт»й1 о этой систсиг провли релаксационные процесс». Ялнное состояние мокет быть реализовано в условиях, исклкчагпчх окисление кремния V способствующих релаксации механических напряжений в системе 31-31<Ь с выводом иг нее неконтролируемых прамзеей. Эти условия можно реализовать при тер»гячеокой обработке системы 31-310> в инертной среде с добавкой, например, , который обладает геттерирусдая свойствами по отноивнк» к неконтролируемым примесям.

Глаза 4. Стабилизация электрофизических свойств систеиы 31-310.с. Теория, эксперимент и разработка технологических процессов.

В даннсй главе предложена модель стабилизации электрофнзичес" 'X свойств системы Зг-ЭК^. На основании модели стабилизации разработаны различные технические решения, болшинство из коюрмх внедрены в серийное производство. С привлечение*« самьх современных и достоверных матодов исследования (например. ВИМС, РФЭО, Охе-епектроскопия и кейтронио- актнвацксииыЯ анализ) проведено детальное изучение стабилизированной системы кремний-диоксид кремния, которое доказало справедливость предложенной модели стабилизации .

По А стабялизашей понимается такое структуряо-примес-ное состояние системы при котором обеспечиваются

минимальные изменения ее электрофшчеемгх свойств при воз действии внешних факторов. Данное состоите дост тпю при мполнекиия комплекса технологических процессов.

1. Стабилизации свойств исходного кремния.

2. Стабилизация системы 31-310.; после создания лодзатворного диэлектрика.

3. Стабилизации системы Б^БМ), в процессе иди после осаждения слоя алюминия.

Б зависимости от степени интеграции, условий эксплуатации микросхем, а также от уровня производства, качества исходных материалов и процессов выбирают тот или аноЯ щ-бор технологических приемов. Практически для < .ех случаев производства микросхем необходимо осуществлять стабилизацию системы 31-Б10,; после термического окисления кремния.

Разработаны основные теоретические положения по стабилизации системы 31-31Од . Эффективное протекание данного процесса возможно в условиях вязкого течения диоксида кремния в инертной среде при условии удаления

{■«контролируемых примесей из диэлектрика. В этом случае спивается величин» механических напряжений в системе 51-310?, что приводят к уменьшению дипольного момента структурного комплекса (типа 81-0-31) и делошшации неконтролируемых пркмесей. Эги примеси должку Сыть удалены и? диоксида кремния, например, с помоиыо внешнего геттер«, в роли которого может.выступать слой ФСС.

В настоящее время практически после поведения любых термических операций ¿пневые структуры имеет контакт с окружающей (неконтролируемой) средой (газовой) на этапе перегрузки пластин «я кварцевой лодочки з кассеты. При выгрузке пластин кремния из зоны окисления происходит лиТ>|у?ня кислорода и? окруввгщеИ неконтролируемой среды, что приводит к неконтролируемому изменению электрофизических свойств системы кремний-диоксид кремния. Кроме того, исходные пластины, поступающие на термические операции, вследствие и.х длительного хранения, имеет загрязнения приповерхностного слоя. Нами было предложена устройство для окисления кремчиевнх подлоик, позеоляовее ис-глвчйгь отмеченные выше недостатки. Суть технического ре-некия заключается в том, что кварцевый реактор постоит яз двух камеры нагрузки и выгрузки, а также основной

камеры, е которой протекает технологически процесс. Устройство ддя окисления кремния позволяет:

- перед окислением очядать приповерхностный слой кремниегых пластин в парогазовой смеси;

- после очистки подлояек, без контакта с внесшей средой, загружать вх в инертной среде, исключая их взаимодействие с неконтролируемым кислородом;

- охлаждать подложки до комнатной температуры без

контакта о внешней средой в инертном газе.

Проведенные выше исследования ' показали, что существующие способы не пригодны для зф^ектиянсй стабилизации сверхтонких слоев диоксиде, кремния.

Совершенно очевидно, что для целей стабилизации использование геттеркруяших покрытий, соизмеряемых с толщиной диэлектрика неприемлемо для УБИС. Стабилизируете обработки необходимо проводить в инертной с.реле о исполь зованием газообразных реагентов, которые должны вызывать структурные изменения в слоях диоксида кремния. В результате этих изменений энергия связи неконтролируемых примесей с решеткой диоксида кремния ослабевает, и примеси могут бить выведены в приповерхностный слой Si0- яля удалены в газовую фазу. В качеств» реагентов, активно влияющих на структуру диэлектрика, используют полярные молекулы PCI.,. tJHj. PH?, HCl, Однако при этой необходимо, чтобы диссоциация полярных молекул происходила яа поверхности диоксида кремния. Наиболее полно требованиям технологии отвечает молекулы треххлориетсго фосфора.

Быяя предлсяенэ модель ствбилизвци* системы Si—Si0.- в среде (FC1,+N,), вклгчяющзя :

- термодинамический акчг.из взаимодействия молекул FC1 с 310,:

- анализ фяэчко-химическогс- гз»имодрйствия паров PC] с диоксидом кремния;

- экспериментальную проверку адекватности модели.

Как показал термодинамический анализ и экспериментальны«) исследования, химическое взаимодействие молекул РС1.Ч с диоксидом коемния практически исключено. С учетом физико-химического анализа взаимодействия паров

- 30 ~

треххлористого фосфора с диоксицоы кремтя выденш посиедодателько основные положения модели стабилизации.

Взаимодействие полярних молекул РС13 ¿руг с яругой на поверхности 310^ приводит к их диссоциации,« также к возникновению в диэлектрическом слое дополнительных изханк-ческих я электрических-полей, которые приводят к :таби-' лизации слойивейгося структурно-примесного равновесия в диэлектрике,в результате которого энергия связи неконтролируемых примесей с решеткой диоксида кремния ослабевает, что и является основной причиной емкодо этих примесей из систем» Неконтролируемые! примеси геттерирувтея

приповеркяоетнш слоем диэлектрика. Обре.аоЕавояЯоя в результате диссоциации молекулы РСЗ^ хлор яэчкмодейсгвует с металлическими примесями, находяаимися в поверхностном слое диэлектрика, ?то приводит к возникновению хлоридов металла, которые в бсггьсикотве своем я?тучк. Образовав-'дийса 8 результате дяоосичдои »ояе^у«» яа поверх-

йссти фосфор увеличивает эффективность удаления не-коятрояяруемых ярич??ей т структура кре«нгй-дис.ксид кремния. Этот вквод является сеноедам положекчем модели стабилизации, который тщательно г убедительно доказан экспериментально.

Удаление металлических примесей из структуры диоксида кремния повивает стехиометрию приповерхностных областей стОг к переходной области 51-ЗАС^. С другой сторона, снижение концентрации кеконгршшруемж примесей способствует увеличению подвижности структурных комплексов, что сопровождается увеличением плотности диоксида кремния и улучшением электрофизических: свойств системы 31-31Сд. Так как стабипг.зеция проходит в инертной среде, то растворенный в

- -31 - л

реязтяе ЗЮ. кислород взаимодействует с одной сторон« с фосфоров, яругой - трехвалентным кремнием, приводя к счииеии» релпчинн фиксированного заряда. Уменьшение неяа-кичзскнх напряжений, обусловленной структурной релаксацией, пряг,,' г к снижении дашьного момента структурных комплексов Ишттрдагр, 31-0-31) и, как следствие, к повышению тврмополево-в стабильности МОТ систем за счет снижения концентрации активной формы пэтрвд. Увеличение стехиометрии переходной области 31-810, сопровождается сличением платности поверхности»« состояний. Даияме гнволы получены из анализа разработанной тт миделя я экспериментально подгверисня.

Процесс стабялизаиич системы 51-310 ^ в срег.е (ГС1Ч-»Н.?) 5ня разработан, весяепомн и вш\ир«'й а сврчйное производство КМОП БИС. Анализ гаэоотаиакн кварцевого рпягтэрв л процессов кассолере.чоса в нем позволил рззряботать аппаратное оформление • технологического процесса, Проверен расчет расхода паров треххлорпстого фосфора .от потока азота через дозатор. Вкполяеккы? исследования появолилн выбрать необходимую конструкцию дозатора я обвепечить заданные и стабильные режимы его -эксплуатации. Били получены экспериментальные зависимости порогового нйпряяения (Но) НЛП структуры от температуры и вреигяя стабилизации, а такае от времени последующего после стабилизации огя-га.0лт;гнчльн(|'3 режимы стабилизации: Температура-^Р-К^б К,

время - 7-^3 мин, время-отакга - 8^2 мян. Расчетная кон-

-2.

центрация РС1^ а азоте составляет-5 10 г/л. Зависимость ио от времени стабилизации носит пороговый характер, что определяется, согласно нашей модели, пороговым характером структурно-примесных кзнекенкП, происходящих в аморфной

- ас -

матрице диоксида креиния. Получьнные экспериментальные результаты позволяют констатировать, что существует достаточно обширная область изменения технологических пара-мьтроь, позволяющая получать оптимальную величину Do. Это служит гарантией стабильности технологического процесса, обеспечивающего получение воспроизводим« результатов. Проведенные исследования показали относительную устойчивость стабилизированных МДП систем к облучению их низкоэнергетическими ионами азота, аргона, а также электронами. Наибольшую опасность представляет облучение диэлектрика в кислородной И азотной плазме, С целью повышения стабильности электрических параметров кремниевых микросхем нами было предложено осуиествлять стабилизацию толстых слоев SiO? < >,0,2 мкм) с помощью ионного легирования фосфором (энергия - 80 кэВ, доза-700 ыкКл), с последующей стабилизацией всей структуры в среде (РСЦ ). Данный способ стабилизации позволил уменьшить инверсионные токи, утечки коллектор-коллектор в изопланарной структуре с 800-1800 мкА да 10-20 нА.

Исследованы в сравнении друг с другом используемые в производстве кремниевых микросхем различные способы стабилизации. Сравнительный анализ экспериментальных результатов указывает на высокую эффективность стабилизации системы Si-SiO? в среде (PCl^+Nj).

На финипных этапах изготовления микросхемы, например, "осаждения" или "вкигония алювднкя", возможно внесение неконтролируемых примесей и их активация.Поэтому нами был разработан низкотемпературный процесс стабилизации, который был совмещен с операцией "вжигаиия алюминия". Данный технологический процесс можно использовать и после оса«-

тения слоя пассивации.

Были проведены экспериментальные и теоретические исследования приповерхностной области диоксида кремния после ее взаимодействия с парами треххлорнстого фосфора. Исследования стабилизированных слоев SiOj , выполненные с помощь» Pi-ЭС и Оке -спектроскопии указывают на увеличение стехиометрии приповерхностных областей диоксида кремния я уменьшение величины переходного слоя Si-510?. Донный процесс возможен в результате структурных перестроек, происходящих в диэлектрике, ь также'за счет снижения концентрации неконтролируемых примесей в его объеме. Структурные изменения были эксперимент(шнп зафиксированы в приповерхностном слое 3i0-. Исследования с помошыз электронной спектроскопии укаяывапт на поликристаллическуп структуру приповерхностного слоя ди-эл5Итрика. что обусловлено взаимодействием полярных молекул РС1}с диоксидом кремния Вили выполнены исследования с помощью нейтрокно-актива-нионного анализа и маес-слектрометрии аторичных ионов по влиянию процесса стябилизрции на концентрацию неконтролируемых примесей в системе Sl-SiO >. Экспериментально доказана геттерйрующая способность парсв РСЬ - Для этого ато мы радионукяеида Си из фторидного буферного раствора сна чала осаждали кп поверхность кремниевой подложки, а затем вводили их в объем кремния посредством термической обработки в атмосфере кислорода "ри температуре 1273К в течение одного часа. После удпленчя пленки SiO, и химической очистки поверхности кремния и* понторно окисляли в потоке сухого кислорода при 1273К. Затем часть структур подвергалась обработке п среде (FCl tN,!,a другая часть - в

ь'

азоте при 1243К в течение 15 мин. Сравнение активности Си.

д

показало, что при обработке сруктур Зт-БЮ^ в атмосфере РС1з приписные атомы меди в значительной степени (80#) выводятся из объема кремниевых подложек через пленку БЮ^ толщиной 0,1 икы. Одновременно с этим снижается концентрация примесей и в объеме диэлектрика, привод' к его уплотнению и снижению плотности проколов. Удалений металлических примесей из приповерхностного слоя полупроводника приводит к увеличению времени «иани носителей заряда.

С помощью динамических вольтамперных характеристик показано, что обработка системы 31-810^ в среде РС1? приводит к снижению плотности ионных ловушек и подвижного ва-ряда в МДП структуре, а также плотности поверхностных состояний, которая оценивалась по зависимости производной емкости МДП структуры от напряжения. Термическое воздействие на структуру кремний-диоксид кремния в среде трех-хлористого фосфора сопровождается снижением ^эффективной плотности дырочных ловушек (с 2'10 до 1*10 см"), определенной методом электролюминесценции. В этом случае снижается и захват дырок системой Б^БЮ^, который исследовали по величине изменения напряжения слабой инверсии б ЩЦ1 структуре.

Таким образом, процесс активного воздействия полярных молекул РС1з на систему полупроводник-диэлектрик является весьма перспективным направлением для синтеза систем с заданными стабильными свойствами. Данный подход был использован при разработке технологии получения сверхтонких слоев диоксида кремния для создания базовой технологии субмикронных БИ-КМОП СБИС.

Глава б. Влияние полевого электрода на структурно-

- зь -

примесные и электрофизически* свойства системы 31-810,9.

Взаимодействие осаждаемых пленок алюминия с диоксидом кремния оказывает существенное влияние на стабильность величины фиксированного заряда,

С помощью МСВИ и ралкоактиЕацяонного анализа исследовано распределение примесей меди и натрия в системе А1-Э10, а такяе влияние степени чистоты алюми-

IV *

няя и способа его осаждения на электрофизические свойства МДП структур. Показано, что наибольшая концентрация неконтролируемых примесей в системе А1-5Ю.~31 наблюдается в случае ссаащения металла электронно-лучевым испарением, в этом случае имеем и большую плотность фиксированного заряда. Увеличение чистоты мииеки приводит к снижению плотности подвижного заряда в МДП системе.

Проведены исследования влияния диэлектрического подслоя на профиль клина травления и структуру пленки алюминия. Профиль клина травления ал.омяниевых пленок, нанесенных на диэлектрический подслой различного вида, (1-слой терлически окисленного кремния, с нанесенным на него слоем ФСС-8 я термообряботанных в среде треххлористого фосфора и азота~3)изучали на растровом электронном микроскопе .ГЕМ-100С. Наибольший клин травления (0,9мкм) отмечается на структурах 2 группы,а наименьЕиЕ(0,45«см)-дяя пластин 3 группы. Клин травления для слоев алюминия 1 группы составил 0,8 мкм. Травление алюминия проходило в растворе состава ШО. :Н^Р0, ЩС00Н:Н:0*12:3(Ю:в1:20. Наибольшими размерами и разориентацяей зерен на границе с диэлектриком отличаются пленки алюминия, нанесенные на

слой 4СС с содерв&ннеы фосфора до 3 ат$.Повышенное содержание фосфора способствует увеличении размера и беспорядочной ориентации растущих на нем зерен алюминия, что и является основной причиной большей величины клина травления. Нашаиывей неровностью края при существенно и' 'ой величине клина травления обладают пленки алюминия, осажденные на подслой который был обработан в парах РС13 . Суд« по морфологии протравленной поверхности, в этом случае размер и разориентация верен алюминия минимальны. Это связано с тем, что термическвя обработка диоксида кремния в среде треххлористого фосфора упорядочивает структуру слоя,по крайней мере,' в приповерхностной области,до поли-кристаллической.В свою очередь,яри нанесении алюминия поле кристаллической решетки диэлектрического подслоя оказывает ориентирующее воздействие иа зарода» роста,уменьшая взаимную рааориентаци» и раэмер дерен, что приводит к меньшему клину к улучшенному краю травления пленок

йломиния,

Установлена структурная неоднородность алюминиевого проводника, выполняющего роль рвзводки в микросхемах.

Бил исследован и разработал процесс оеаидения пленок

алюминия в контролируемой атмосфере кислорода. П&рпяяль-

"к

иое давление кислорода составляло (9-10)-10 Па. В этом случае на границе АХ-БЮ^ наблюдается повышенная концентрация кислорода (до 5 ь\%). Осеадчние атммтия б атмосфере кислорода отличается большим процентным содержанием кристаллической фазы на начальном этапе роста пленки алюминия . Однако размер кристаллов н* превышает нескольких десятков нанометров, что, видимо, и является основной причиной образования микроглвдкого рельефа поверхности

металлической пленки, клин травления которой отличается большей однородностью. Присутствие кислорода в процессе осаждения алюминия повивает энергию активации подвитого заряда в МДП системе. Это связано с увеличением энергетического барьера для эмиссии ионов на границ« А1-910л . Кроме этого,увеличивается коррозионная устойчивость слоев аяштшия и повышается их однородность с точки зрения электромиграционной устойчивости. Осаждение алюминия в присутствии кислорода ие значительно изменяет величину контактного сопротивления сток-иотоковых областей ЮЮП транзисторов и приводит к увеличению процента внхода годных микросхем.

Выполнены исследования текстуры пленок поликристаллы-чэского кремния Ш,,^) и изучены особенности распределения примесей натрия, калия и меди в системе З^^М^-ЗД. На границе раздела поликристаллический кремний-диоксид кремния отмечается накопление примесей щелочных металлов и меди, и степень накопления зависит от текстуры пленки

Легирование фосфором (6-3)- 10"%м ^слоев поликристал-дяческого кремния с их последующим отжигом при 1273К в атмосфере азота в течение 30 мин сопровождается резким (до 10 см ) снижением плотности подвижного заряда в структуре 31л 51, В этом случае слои Б!,;* с тексту-

рой (110),(100) переходят к преимущественной текстуре (100), При легировании поликристаллического кремния о текстурой(100) направление оси текстуры не изменяется.Исследование распределения примесей в системе 31,?*-310;; -31 о помощью МСВЯ обнаружило накопление примесей фосфора и натрия на границе поликрасталлический кремний-диоксид кремния с концентрациям около ¡0 сы и 2' 10 си СООТШ-

И

ственно. Данный экспериментальный результат указывает «в образование геттерирующего слоя на границе БЬгу-ЗЮ,, захватывающего ионы «елочного металла, что и является одной из причин уменьшения плотности подвижного заряда в МДП системе.

Предварительная термическая обработка диоксида кремния в среде азота при 1423К или среде (РС13 ) при 1240К позволяет снизить температуру ориентированного роста поликристаллического кремния, что способствует уменьшении величины зерна (до 30 им по сравнению с 50 т для контрольных образцов) и повышению его однородности по площади пластины.Это, в конечном итоге,приводит к снижению величины разброса порогового напряжения КМОП транзисторов.

Экспериментально показано, что увеличение размера зерна нелегированного поликристаллического кремния приводит к уменьшении) плотности фиксированногоо заряда.

Исследовались пленки диоксида кремния, полученные пиролизом тетраметоксисилана при Ш8К и гидрида кремния (31Н^> при 693К.Отмечается, что слои полученные из БЩ, отличаются меньшей плотностью проколов, а так*е более малой плотностью подвижного заряда. Термическая обработка этих слоев приводила к увеличению их плотности и резкому снижению величины подвижного заряда. Обращается внимание на перспективность использования среды (РС1,) для улучшения свойств пиролитических пленок диоксида кремния.

Перечислим основные технические решения, которые были использованы или внедрены в технологический процесс изготовления микросхем.

1. Вакуумяо-термическая обработка исходных пластин

кремния, которая был« разработана совместно с НЙИМВ, позволяет изготавливать на них КМОП БИС с более высоким процентом выхода годных (на 4J0, а т&гага увеличить процент "доходящих" кремниевых структур (на И?!). Вакуумно--терми~ ческая обработка кремния увеличивает время кизни неравновесных носителей заряда, уменьшает концентрацию неконтролируемых примесей в приповерхностном слое кремния, снижает плотность ОДУ и величину аморфного приповерхностного слоя полупроводника,

2. Высокотемпературный процесс стабилизации в среде

) был внедрен или использован как на биполярных (завод "Микрон" и ОКБ при МЗЭВП), так и на КМОП БИС (Завод "Микрон" и НИИ "Субыикроя"). Использование данного технологического процесса приводят к уменьшению концентрации неконтролируемых примесей (На, Си и др), снижению плотности подвижного и фиксированного зарядов и, как следствие, к уменьшению величины токов утечки и увеличение процента выхода годных микросхем.

3. Низкотемпературный процесс стабилизации в среде (РС1541?+0.. ) был использован на заводе "Микрон" на финишных операциях изготовления микросхемы, например, после фотолитографии по алюминию. По результатам эксплуатации данного технического решения (временное отклонение T2-58-S0 от i8.01.9ir) получено увеличение процента выхода годных микросхем 537 РУ-2 и 537 РУ-8 на 14 и 4 кристалла с пластины соответственно.

4. Технологический процесс стабилизации структуры пленок алюминия и системы Si -SiO c помощью ионного легирования фосфором в открытую поверхность профилированного металла и межслойного диэлектрика.Данный способ был исполь-

аоьан (технологическая проба ПТ-14-19 от 18.03.63) не еа-воде "Ыикрон" на изделиях 537 РУ-16, что позволило в 8-5 раз увеличить выход годных корпусов микросхем в группу А.

6. Технологический процесс осавдения алюминия в контролируемой атмосфере кислорода был разработав е рамках НИР "Ниверга 2,2" и использован на заводе"Кикрон" на изделиях 537 РУ-2, что позволило на увеличить процент выхода годных кристаллов. Осаждение алюминия в кислороде снижает плотность подвижного заряда в системе и увеличивает коррозионную устойчивость пленок алшиния.

в. Разработана установка и методика по отбору и разделении) исходных пластин кремния на группы по значению величины коэффициента пропускания ИК-изяучения, которые были внедрены в АООТ НШОДЭ и завод "Микрон" на изделиях 537 РУ-8 к 537 РУ-В, а таете были использованы в АО "Телеком" в технологическом маршруте изготовления солнечных элементов и в технологическом центре МГИЭТ при изготовлении КМОП микросхем 1515ХШ. На этих предприятиях был получек положительный эффект, который достигается 8а счет отбора кремния более высокого качества и обладающего воспроизводимыми свойствам)!,

7. Разработанная в диссертационной работе концепция структурно-примесной стабилизации системы 81-310 была успешно использована в НИИ "Субмикрон" при разработке базовой субмикронной технологии БИ-КМОП СБИС в рамках программы "Субмикрон".

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализ существующего произволе, ва микросхем позволил выявить основные причины, влияющие на качество и процент

л

еыхода годных. Теоретический и экспериментальны!! анализ причин нестабильности электрофизических свойств системы 31-310^ привел х пониманию происходящих при этом основных физико-химических процессов. Это послужило основой для разработки подели стабилизации и комплекса технических решений, позволяющих на определенных этапах изготовления микросхемы проводить стабилизацию ее электрофизических свойств. Стабилизация электрофизических свойств осуществлялась через стабилизацию структурно-прииеского состава системы кремиий-дкоксид кремния. Поэтому комплекс технических решений включает не только разработку новых или совершенствование старых технологических процессов, не также и разработку технологического и контрольно-измерительного оборудования. Основные результаты диссертационной работы состоят в следующем.

1. Разработан и внедрен в опытное и серийное производство кремниевых микросхем комплекс технологических процессов, позволяющий енкяать концентрацию неконтролируемых примесей в структуре прибора и осуществлять стабилизации его электрических параметров.

2. Разработанные концепция физико-химического состояния системы 31-310, и модель ее стабилизации нашли свое подтверждение и практическую реализацию при разработке сверхтонких слоев диоксида кремния, используемых при разработке базовой субмикронной технологии в рамках программы "Субгакрон".

3. Разработаны и внедрены в серийное производство установка и методика контроля, ■ которые позволяют осуществлять отбор и разделять на группы качества исходные пластины крешгая.

4. Проведен системно-комплексный анализ« производства кремниевых микросхем, который позволил выявить основные причины, влияющие на качество н процент выхода годных микросхем.

5. Проведен комплекс теоретических и экспериментальных исследований системы 51-510^, на основании котор Л предложены основные закономерности, объясняющие структурно-примеонуи « электрофизическую неоднородности термически окисленных слоев кремния.

8. На основания фигико-хчмическйх я электрофизических исследований предложена модель стабилизации системы 31-310, в среде (РС13+Нг), включащая:

- термодинамический анализ взаимодействия молекул РС1з о 310г,

- анализ физико-химического взаимодействия паров РС1^ с диоксидом кремния,

- установление взаимосвязи структурно-примесного состояния системы Б^Ю^ с ее электрофизическими свойствами.

- экспериментельну» проверку адекватности модели.

7. Разработан комплекс требований, предьявляе5<ых к термодиффузионним процессам, на основании которых была разработана конструкция реактора.

Разработан. и внедрен в опытное и серийное производство штаекс технологических процессов, позволяющих изготавливать полевой электрод, обеспечивающий необходимое структурнс-прикесное и электрофизическое состояние системы Зх-БЮ^.

9. Суумарный экономически?, эффект от внедрения результатов дяссертадкончой работы в производство на 1990г

составил 1284 тыс. руб., а на 1684 - 153 млн. руб.

Основная теоретическая концепция диссертации состоит в том, чтобы с единых научных позиций, основанных на структурно-примесных особенностях системы 31-310«, представить многообразие электрофизических свойств системы кремний-диоксид кремния. Это послужило основой для разработки модели и технических решений, которые могут быть элективно использованы при изготовлении сверх- и ультрабольших И.С. Очевидно, что выполненные в данной работе исследования не исчерпали всего обилия проблем, которые возникают перед разработчиками микросхем. Поэтому продолжение исследований в данном направлении не только «елательно, но и необходимо.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах

1. Зайцев H.A.Теоретический и экспериментальный анализ физико-химического взаимодействия молекул с диоксидом кремния.Изв. АН СССР Сер. Неорганические маршалы, 1684,т.20,N 14, с. 1847-1861.

2. Зайцев H.A. Проблемы и пути стабилизации функциональных параметров кремниевых микросхем. Сб. научных трудов МЙЭТ.Проектирование и технология СБИС,Н:1981 с.50-64.

3. Зайцев H.A.Модель структурной и электрофизической неоднородностей термически окисленных слоев кремния. Изв. АН СССР Сер. Неорганические материалы, 1964, т.20 N 12, с. 2067-2069.

4. Зайцев H.A., Шурчков И.О. Структурно - примесные и электрофизические свойства системы Sl-SiO^ . М Радио и связь, 1693, 1S2 с.

6. Зайцев H.A., Николаева И.В., Сквира A.B. Вакуумный отжиг кремниевых структур. Сб. научных трудов МЙЭТ, Проектирование, конструирование и технология СБИС, М: 1891 с.109-11?.

8. Авторское свидетельство N 1634054. Устройство для окисления кремниевых ' подложек / А.Э. Нестеров , А.Н.Кононов, Г.Я.Красников, Н.А.Зайцев, Г.М.Зайдлин. / Заявлено 02.01.89 г. ДСП.

7. Авторское свидетельство Н 263235. Способ стабилизации полевых транзисторов. / H.A. Зайцев, O.A. Фоминых, Е.С. Самсонов, А.М Мухин. / Заявлено 29.12,83 г. ДСП.

8. Авторское свидетельство N 158689. Способ формирования диэлектрической пленки / H.A. Зайцев, Н.А.Кошелева,

.Е.А.Павлов,А.Д.Сулимин. / Заявлено 01.04.80 г. ДСП.

9. Зайцев H.A., Лентач B.B,, Красников Г.Я., Сквира A.B., Фоминых O.A.Электрофизические свойства структур А1-SiOA-Si с алюминиевым электродом, осажденным в атмосфере кислорода.CS. научных трудов МИЭТ. Проектирование, конструирование и технология СБИС, М : 1990, с.111-116.

10. Авторское свидетельство N 693090. Способ финишной подготовки кремниевых пластин. / М.В. Суровиков, Н.А.Зайцев, А.А.Кузьмин/ Заявлено 300780.

11. Зайцев H.A..Николаева Н.В., Сигарев A.A., Зайдлин Г.М, Изменение параметров МДП структур при формировании пленарного геттера. Сб. научных трудов МИЭТ. Проектирование, конструирование и технолигия СБИС,М:1690, с.106-111.

12. Зайцев H.A., Фоминых O.A., Шурчков И.О. Исследование неоднородности электрофизических свойств системы S1-SiO^. Электронная техника. Сер. Микроэлектроника, 1987, вып 2 (122), с, 51-57.

13. Патент России N 2009573.Способ контроля пригодности монокристаллических кремниевых пластин для изготовления полупроводниковых приборов / H.A. Зайцев,Г.Я. Красников Л.А.Лискин ,А.Й. Медведев, В.К. Яницкий / Заявлено 22.04.91.

14. Зайцев H.A., Павлов Е.А., Потапов Е.А., Фоминых O.A. Влияние скорости охлаждения на структурные и электрофизические свойства границы Si-SiO^. Электронная техника.Сер.3. Микроэлектроника, 1931, вып. 6(96) с.13-17

15. Волков А.Ф., Зайцев H.A., Суровиков М.В. Влияние термических операций на характеристики кремния.Обзоры по электронной технике.Сер. 3. Материалы. 1933, выл. 10(392) с.375-335.

16. Зайцев H.A., Суровиков М.В. Влияние термического

окисления кремния на электрофизические характеристики структуры Sl-S105 .Изв. АН СССР, Сер. Неорганические материалы, 1982, т. 18, Н 12, с. 1842-1044.

17. Зайцев H.A., Красников Г.Я., Сквира A.B. Анализ способов уменьшения влияния металлических при^оей на свойства МДП структур. Сб. научных трудов МИЭТ.Технология и проектирование ВИС и СБИС. М : 1889, с.60-84,

16. Зайцев H.A., Переяогин Г.А.Влияние примеси меди на электрофизические свойства системы Si-SiO^. Электронная техника.Сер.3.Микроэлектроника,1685,вып.2 (144),с.68-100.

19. Зайцев H.A., Николаева Н.В., Прокофьева В,К., Краснова Г.®., Передерий Л.И. Исследование процессов дефектообраэования и поведения неконтролируемых примесей в кремниевых подложках при изготовлении НШ структур. Сб. научных трудов МИЭТ. Проектирование, конструирование й технология СБИС, М: 1890, с. 75-82.

20. Глебов A.C., Зайцев H.A., Маижа Н.М. Снижение величины эффективного заряда в ЦДЛ структурах. Электронная промышленность, 1994, и 1, с. 7-72.

21. Авторское свидетельство N 093772. Способ финишной подготовки кремниевых пластин. / В.М.Гусаков, H.A.Зайцев, М.В. Суровиков, И.В. Чумак, И.О. Шурчков / Заявлено 08.04.81. ДСП.

22. Авторское свидетельство N 1148515.Способ финишной обработки кремниевых пластин. / H.A. Зайцев, М.В.Суровиков, В.Д.Чумак / Заявлено 18.04.83. ДСП.

23. Бердник E.H., Гусаков В.М., Зайцев H.A., Иисврев Е.М., Павилайнен В.М. Химихо - динамическая обработка кремниевых пластин. Электронная промышленность, 1894, N 10, с.63-84.

24. Авторское свидетельство ¡1 216683 . Способ стабилизации параметров многослойных МДП структур./ Н,А. Зайцев, O.A. Фоминых, С.И. Мялкин /. Заявлено 24.04.84. ДСП.

25. Авторское свидетельство Н 18S888. Способ стабилизации полевых и биполярных транзисторов / Н.А.Зайцев, О.А.Фоминых /, Заявлено 05.05.83.ДСП.

26. Авторское свидетельство Н 28451?. Способ стабилизации полупроводниковых приборов. / H.A.Зайцев, Г.Я. Красников, A.M. Мухин, О.А, Фоминых, С.И. Янович / Заявлено 02.11.87.ДСП.

27. Зайцев H.A. , Николаева Н.В. , Медведев А.И. , Сигарев A.A., Переяогин Г.А. Влияние генерирования на электрофизические параметры МД1 структур. Сб. научных трудов МГИЭТ . Проектирование, конструирование и технология СБИС , М : 1990, с. 90-105.

28. Разработка макета установки для определения качества исходного кремния и химической обработки кремниевых структур. Отчет по НИР . Руководитель Зайцев H.A., N ГР 8S00438, М, 1891, 89 с.

29. Зайцев H.A..Кузовлев В.Н.Исследование границы раздела кремний-сапфир.Сб.ВИМИ N З.сер.Обдетехническая 1973,

30. Зайцев H.A..Чистяков D.Д..Коробов И.В.,Павлов С.П, Зимин В.И.МДЛ структуры на основе Al^O^, SlO^.SljH^.Электронная техника. Сер.8.Материалы 1975, вып.1,с. 1133-135.

31. Глухенький К.Г., Зайцев H.A., Суровиков М.В. Модели термического окисления кремния. Моделирование процесса окисления о учетом изменения в структуре Si-SiO^ .Электронная техника, сер.б.Материалы,1981,вып.1,(255) е.3-10.

32. Авдеев E.H., Зайцев H.A. Физико-химическая модель образования фиксированного заряда в системе Si~S10?. Сб.

научных трудов ШЭТ. Проектирование, конструирование и технология СБИС, М : 1990, с.90-95.

33. Авдеев E.H., Глухенький K.P., Зайцев H.A. Влияние фиксированного заряда на кинетику окисления кремния. Сб. научных трудов МИЭТ. Проектирование, конструирование и технология СБИС, М: 1091, с. 104-109 .

34. Еиельяненков Д.Г., Зайцев H.A., Козлов А.М, Павлов Е.А. Исследование поверхностных областей кремния после термического окисления методом электронной Оже - спектроскопии. Электронная техника, Сер Э. Микроэлектроника , 1888, вып. 2 (98), с. 70-72,

35. Зайцев H.A., Стрижков Б,В. Влияние скорости охлаждение на свойства границы раздела Si-SiO^ . Электронная техника, сер. 8. Материалы, 1882, вып. 4 (165), о. 41-42.

38. Зайцев H.A., Карамышев В.П. Влияние скорости охлаждения структур Si-SiO^ на концентрацию металлических примесей и основных носителей тока в кремнии. Электронная техника,сер.3,Микроэлектроника,1984,вып. 4 (110),с.72-76.

37. Афанасьев М.М., Вишнева Т.Н., Гусаков В.М., Ержа-нов Р.К., Зайцев H.A.Исследование распределения структурных дефектов по глубине термически окисленного кремния. Электронная промышленность, 1984, вып. 5 (133), с. 25-27.

38. Зайцев H.A., Карамышев В.П., Неустроев С.А. Перераспределение примесей в приповерхностных слоях кремния в результате термического окисления кремния. Всесоюзная конференция " Физические проблемы МДП - интегральной электроники", г. Севастополь, 1983, с. 8.

39. Зайцев H.A., Красников Г.Я., Пережогин Г.А., Фоминых O.A. Исследование нестабильности МДП систем, легировании медью. Сб. научных трудов МИЭТ. Технология,

проектирование и надежность интегральных полупроводниковых схем. И.:1888, с, 28-38.

40. Глухенький К.Г., Зайцев H.A. Вязкое течение SiOj и кинетика окисления кремния.Поверхность, 1992, 4, с.28-34.

41. Зайцев H.A., Красников Г.Я., Неустроев С.А. Воздействие паров PCI^ на свойства структур Si-SiO^ . Неорганические материалы, 1989, т. 25, Н.З, с. 403-405.

42. Зайцев H.A., Суровиков В.М. Взаимодействие РС13 с SiO, в инертной среде. Изв. АН СССР Неорганические материалы, 1083, т.19, N Ö, с.1548-1548.

43. Зайцев H.A., Неустроев С.А., Фоминых O.A. Исследование процесса стабилизации системы Si-SiO^. 4-ое координационное совещание по проблеме "Исследование, разработка п применение интегральных схем памяти". Тезисы докладов. М., 1684, с. 44-45.

44. Авторское свидетельство N 210821 СССР.Способ изготовления полупроводниковых приборов. H.A. Зайцев, А.М.Мухин, А.М.Рац,И.О.Шурчков,O.A.Фоминых,заявлено 28.08.84 г.

45. Авторское свидетельство И 983231 . Способ стабилизации полевых транзисторов. В.М. Гусаков , H.A. Зайцев, В.Е. Фролов, Е.А, Павлов, И.О. Иурчков,заявлено 08.01.81.

48. Авторское свидетельство N 240148. Способ стабилизации кремниевых интегральных схем. H.A. Зайцев , Г.М.Зайдлин, O.A.Фоминых. Заявлено 05.08.85 г.

47. Зайцев H.A., Козлов A.M., Неустроев С.А. Влияние термообработки структур Si-SiOj в атмосфере PClj на их электрофизические характеристики. Электронная техника, сер. 3. Микроэлектроника, 1983, выл 1 (103), с. 31-33.

48. Зайцев H.A., Неустроев С.А., Фоминых O.A. Структура кремний-диоксид кремния с пониженной плотность»

подвижного заряда. Электронная техника, сер. Э .Микроэлектроника, 1885, вып. 4 (118), с 76-81,

49. Авторское свидетельство N 288235 Способ стабилизации структур Sl-SiO^-Al. Н.А.Зайцев, А.Н.Мухин, O.A.Фоминых, заявлено 01.10.87 г.

50. Авторское свидетельство N 264518 Способ ' стабилизации стуктур Si-SiOj,. Н.А.Зайцев, С.А.Неустроев,

О.А.Фоминых, заявлено 02.11.87 г.

51. Авторское свидетельство N 283835 Способ окисления кремния. Н.А.Зайцев, Г.Я.Красников, О.А.Фоминых, заявлено 85.12.87 г.

52. Авторское свидетельство N 235430 Способ окисления кремния Н.А.Зайцев, O.A.Фоминых, заявлено 07.07.85 г.

53. Зайцев H.A., Мялкин С.И., Козлов A.M. , Явление полной твердофазной кристаллизации диэлектрических слоев на кремнии.. Письма в ОТ, 1683, т. 8, в. 17, с.1054-1057.

54. Авторское свидетельство N 1082250 Спосос изготовления полупроводниковых приборов, H.A. Зайцев, М.В.Суровиков, В.Д.Чуыак, заявлено 20,10.82 г,

55.Зайцев H.A., Неустроев С.А. Влияние структурны) изменений приповерхностной области диэлектрика ш электрофизические характеристики МДП Структур. Программ« конференции " Физические проблемы МДП интегрально! электроники", г. Севастополь, 1983 г. с.1.

58. Красников Г.Я., Зайцев H.A., Перелогин Г.А.Влияни< алюминиевого электрода на электрофизические свойства МД1 системы. VI координационное совещание " Развитие методо; проектирования и изготовления интегральных запоминавши устройств ". Тезисы докладов, 1983, с. ИЗ.

67 Зайцев H.A., Кириленко Е.П., Неустроев С.А

- 5Í - Д

буровиков M.В.Влияние диэлектрического подслоя на профиль мина травления и структуру пленки алюминия. Электронная техника,сер. Микроэлектроника, 1884, вып.4 (110),о.31-33.

58. Авторское свидетельство H 285147, Способ стабилизации МДП структур. А.М.Горбарь, Н.А.Зайцев, Г.Я. Красников, В.В.Лентач, О.А.Фоминых. Заявлено 25,12,87 г.

59. Зайцев H.A., Красников Г.Я., Нялкии С.И., Фоминых O.A. Влияние структурных особенностей поликристаллического крешшя на свойства систеиы Si^-SLO^-Sl, Сб. научных трудов МИЗТ. Технология, проектирование и надежность ицтегралышх схем, Li.: 1088, с. 22-25.

60. Бурзнн C.B., Зайдлин Г.И., Зайцев H.A., Красников Г.Я., Фоминых O.A. Особенности использования политических пленок диоксида кремния в производстве ШОП БИС. VI координационное совещание " Развитие нетодов проектирования и изготовления интегральных запоминающих устройств". П.: 1988, с. 95,98.

61. Зайцев H.A., Папков B.C., Суровиков М.В. Гетеро-эпитаксия вольфрама на сапфире и области применения ВНС структур. VII совещание " Теория и практика газотермического нанесения покрытий" г. Дмитров, 1978, с.300.

82, Валеев A.C., Зайцев H.A., Шевляков H.A. Исследование влияния металлического электрода на электрофизические свойства ЦЦП-систем.Депонирование в ВЮШ 1990 г.H ДО-8331 Сб. рефератов депонированных рукописей Bffiffi H 8, 1990.