[發(fā)明專利]降低半導(dǎo)體晶片中的陷阱密度的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200580046141.6
• 申請日: 2005-02-03
• 公開（公告）號: CN101124666A
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 弗朗索瓦·布呂尼耶;維維安·雷諾;馬克·韋希特爾
• 申請（專利權(quán)）人: 硅絕緣體技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01L21/324
• 分類號: H01L21/324;H01L21/28
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 孫海龍

1.一種用于降低多層半導(dǎo)體晶片的有源層與所述有源層之下的埋在所述多層晶片內(nèi)的絕緣層之間的界面處的陷阱密度的方法，所述方法包括在受控氣氛中對所述多層晶片執(zhí)行高溫?zé)崽幚恚?/p>

所述熱處理包括在氧化溫度下在至少包括氧化物質(zhì)的受控氣氛中執(zhí)行的氧化階段，并且導(dǎo)致以覆蓋氧化層覆蓋所述晶片的表面，

所述方法還包括在所述熱處理之后的去除在所述氧化階段期間生成的所述覆蓋氧化層的脫氧操作，

所述方法的特征在于，在所述熱處理期間以及在所述氧化階段之后，控制所述受控氣氛，以在大致中性的氣氛中至少包括這樣的物質(zhì)，該物質(zhì)的離子可以向下遷移到所述晶片內(nèi)的期望降低陷阱密度的所述界面處的深度。

2.根據(jù)前一權(quán)利要求所述的方法，該方法的特征在于，在所述氧化階段之后立即執(zhí)行對受控氣氛的所述控制，所述控制將受控氣氛控制成在大致中性的氣氛中至少包括這樣的物質(zhì)的氣氛，該物質(zhì)的離子可以向下遷移到所述晶片內(nèi)的期望降低陷阱密度的所述界面處的深度。

3.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，該方法的特征在于，將對受控氣氛的所述控制作為應(yīng)用于所述多層晶片的高溫處理來執(zhí)行并且之后不對所述多層晶片執(zhí)行其他高溫處理，所述控制將受控氣氛控制成在大致中性的氣氛中至少包括這樣的物質(zhì)的氣氛，該物質(zhì)的離子可以向下遷移到所述晶片內(nèi)的期望降低陷阱密度的所述界面處的深度。

4.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，該方法的特征在于，在所述脫氧操作之前執(zhí)行對受控氣氛的所述控制，所述控制將受控氣氛控制成在大致中性的氣氛中至少包括這樣的物質(zhì)的氣氛，該物質(zhì)的離子可以向下遷移到所述晶片內(nèi)的期望降低陷阱密度的所述界面處的深度。

5.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，該方法的特征在于，可以遷移到所述晶片的所述深度的所述物質(zhì)是氫和/或氦。

6.根據(jù)前一權(quán)利要求所述的方法，該方法的特征在于，可以遷移到所述晶片的所述深度的所述物質(zhì)是氫。

7.根據(jù)前一權(quán)利要求所述的方法，該方法的特征在于，在所述最終階段期間，所述受控氣氛由含至少1％的H₂的大致中性的氣氛構(gòu)成。

8.根據(jù)前一權(quán)利要求所述的方法，該方法的特征在于，在所述最終階段期間，所述受控氣氛由含4％的H₂的大致中性的氣氛構(gòu)成。

9.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，該方法的特征在于，所述氧化階段的所述氧化物質(zhì)包括氧。

10.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，該方法的特征在于，所述氧化溫度在800℃和1000℃之間。

11.根據(jù)前一權(quán)利要求所述的方法，該方法的特征在于，在所述氧化期間，溫度是950℃。

12.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，該方法的特征在于，選擇所述氧化溫度，以產(chǎn)生厚度在1000埃至3000埃之間的覆蓋氧化層。

13.根據(jù)前一權(quán)利要求所述的方法，該方法的特征在于，在所述氧化期間選擇溫度，以產(chǎn)生厚度為2000埃的覆蓋氧化層。

14.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，該方法的特征在于，所述熱處理還包括在所述氧化階段之后的穩(wěn)定階段，該穩(wěn)定階段包括在大致中性的氣氛中進(jìn)行的熱退火，在該穩(wěn)定階段期間使所述多層晶片的接合界面穩(wěn)定化。

15.根據(jù)前一權(quán)利要求所述的方法，該方法的特征在于，在充分大于所述氧化溫度的溫度下進(jìn)行所述穩(wěn)定階段的所述熱退火。

16.根據(jù)前一權(quán)利要求所述的方法，該方法的特征在于，在950℃和1200℃之間的溫度下進(jìn)行所述穩(wěn)定階段的所述熱退火。

17.根據(jù)前一權(quán)利要求所述的方法，該方法的特征在于，在1100℃的溫度下進(jìn)行所述穩(wěn)定階段的所述熱退火。

18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，該方法的特征在于，在基本上等于所述氧化溫度的溫度下進(jìn)行所述穩(wěn)定階段的所述熱退火。