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1. WO2022044641 - PROCÉDÉ DE FABRICATION D’UN SUBSTRAT DE MONOCRISTAL DE SILICIUM, ET SUBSTRAT DE MONOCRISTAL DE SILICIUM

Numéro de publication WO/2022/044641
Date de publication 03.03.2022
N° de la demande internationale PCT/JP2021/027435
Date du dépôt international 23.07.2021
CIB
C30B 33/02 2006.1
CCHIMIE; MÉTALLURGIE
30CROISSANCE DES CRISTAUX
BCROISSANCE DES MONOCRISTAUX; SOLIDIFICATION UNIDIRECTIONNELLE DES MATÉRIAUX EUTECTIQUES OU DÉMIXTION UNIDIRECTION- NELLE DES MATÉRIAUX EUTECTOÏDES; AFFINAGE DES MATÉRIAUX PAR FUSION DE ZONE; PRODUCTION DE MATÉRIAUX POLYCRISTALLINS HOMOGÈNES DE STRUCTURE DÉTERMINÉE; MONOCRISTAUX OU MATÉRIAUX POLYCRISTALLINS HOMOGÈNES DE STRUCTURE DÉTERMINÉE; POST-TRAITEMENT DE MONOCRISTAUX OU DE MATÉRIAUX POLYCRISTALLINS HOMOGÈNES DE STRUCTURE DÉTERMINÉE; APPAREILLAGES À CET EFFET
33Post-traitement des monocristaux ou des matériaux polycristallins homogènes de structure déterminée
02Traitement thermique
C30B 33/10 2006.1
CCHIMIE; MÉTALLURGIE
30CROISSANCE DES CRISTAUX
BCROISSANCE DES MONOCRISTAUX; SOLIDIFICATION UNIDIRECTIONNELLE DES MATÉRIAUX EUTECTIQUES OU DÉMIXTION UNIDIRECTION- NELLE DES MATÉRIAUX EUTECTOÏDES; AFFINAGE DES MATÉRIAUX PAR FUSION DE ZONE; PRODUCTION DE MATÉRIAUX POLYCRISTALLINS HOMOGÈNES DE STRUCTURE DÉTERMINÉE; MONOCRISTAUX OU MATÉRIAUX POLYCRISTALLINS HOMOGÈNES DE STRUCTURE DÉTERMINÉE; POST-TRAITEMENT DE MONOCRISTAUX OU DE MATÉRIAUX POLYCRISTALLINS HOMOGÈNES DE STRUCTURE DÉTERMINÉE; APPAREILLAGES À CET EFFET
33Post-traitement des monocristaux ou des matériaux polycristallins homogènes de structure déterminée
08Gravure
10dans des solutions ou des bains fondus
H01L 21/20 2006.1
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
21Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de dispositifs à semi-conducteurs ou de dispositifs à l'état solide, ou bien de leurs parties constitutives
02Fabrication ou traitement des dispositifs à semi-conducteurs ou de leurs parties constitutives
04les dispositifs présentant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. une jonction PN, une région d'appauvrissement, ou une région de concentration de porteurs de charges
18les dispositifs ayant des corps semi-conducteurs comprenant des éléments du groupe IV de la classification périodique, ou des composés AIIIBV, avec ou sans impuretés, p.ex. des matériaux de dopage
20Dépôt de matériaux semi-conducteurs sur un substrat, p.ex. croissance épitaxiale
H01L 21/322 2006.1
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
21Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de dispositifs à semi-conducteurs ou de dispositifs à l'état solide, ou bien de leurs parties constitutives
02Fabrication ou traitement des dispositifs à semi-conducteurs ou de leurs parties constitutives
04les dispositifs présentant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. une jonction PN, une région d'appauvrissement, ou une région de concentration de porteurs de charges
18les dispositifs ayant des corps semi-conducteurs comprenant des éléments du groupe IV de la classification périodique, ou des composés AIIIBV, avec ou sans impuretés, p.ex. des matériaux de dopage
30Traitement des corps semi-conducteurs en utilisant des procédés ou des appareils non couverts par les groupes H01L21/20-H01L21/26162
322pour modifier leurs propriétés internes, p.ex. pour produire des défectuosités internes
C30B 29/06 2006.1
CCHIMIE; MÉTALLURGIE
30CROISSANCE DES CRISTAUX
BCROISSANCE DES MONOCRISTAUX; SOLIDIFICATION UNIDIRECTIONNELLE DES MATÉRIAUX EUTECTIQUES OU DÉMIXTION UNIDIRECTION- NELLE DES MATÉRIAUX EUTECTOÏDES; AFFINAGE DES MATÉRIAUX PAR FUSION DE ZONE; PRODUCTION DE MATÉRIAUX POLYCRISTALLINS HOMOGÈNES DE STRUCTURE DÉTERMINÉE; MONOCRISTAUX OU MATÉRIAUX POLYCRISTALLINS HOMOGÈNES DE STRUCTURE DÉTERMINÉE; POST-TRAITEMENT DE MONOCRISTAUX OU DE MATÉRIAUX POLYCRISTALLINS HOMOGÈNES DE STRUCTURE DÉTERMINÉE; APPAREILLAGES À CET EFFET
29Monocristaux ou matériaux polycristallins homogènes de structure déterminée caractérisés par leurs matériaux ou par leur forme
02Eléments
06Silicium
C30B 31/06 2006.1
CCHIMIE; MÉTALLURGIE
30CROISSANCE DES CRISTAUX
BCROISSANCE DES MONOCRISTAUX; SOLIDIFICATION UNIDIRECTIONNELLE DES MATÉRIAUX EUTECTIQUES OU DÉMIXTION UNIDIRECTION- NELLE DES MATÉRIAUX EUTECTOÏDES; AFFINAGE DES MATÉRIAUX PAR FUSION DE ZONE; PRODUCTION DE MATÉRIAUX POLYCRISTALLINS HOMOGÈNES DE STRUCTURE DÉTERMINÉE; MONOCRISTAUX OU MATÉRIAUX POLYCRISTALLINS HOMOGÈNES DE STRUCTURE DÉTERMINÉE; POST-TRAITEMENT DE MONOCRISTAUX OU DE MATÉRIAUX POLYCRISTALLINS HOMOGÈNES DE STRUCTURE DÉTERMINÉE; APPAREILLAGES À CET EFFET
31Procédés de diffusion ou de dopage des monocristaux ou des matériaux polycristallins homogènes de structure déterminée; Appareillages à cet effet
06par contact avec la substance de diffusion à l'état gazeux
CPC
C30B 29/06
CCHEMISTRY; METALLURGY
30CRYSTAL GROWTH
BSINGLE-CRYSTAL-GROWTH
29Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
02Elements
06Silicon
C30B 31/06
CCHEMISTRY; METALLURGY
30CRYSTAL GROWTH
BSINGLE-CRYSTAL-GROWTH
31Diffusion or doping processes for single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure; Apparatus therefor
06by contacting with diffusion material in the gaseous state
C30B 33/02
CCHEMISTRY; METALLURGY
30CRYSTAL GROWTH
BSINGLE-CRYSTAL-GROWTH
33After-treatment of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure
02Heat treatment
C30B 33/10
CCHEMISTRY; METALLURGY
30CRYSTAL GROWTH
BSINGLE-CRYSTAL-GROWTH
33After-treatment of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure
08Etching
10in solutions or melts
H01L 21/20
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
21Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
04the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
18the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
20Deposition of semiconductor materials on a substrate, e.g. epitaxial growth ; solid phase epitaxy
H01L 21/322
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
21Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
04the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
18the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
322to modify their internal properties, e.g. to produce internal imperfections
Déposants
  • 信越半導体株式会社 SHIN-ETSU HANDOTAI CO., LTD. [JP]/[JP]
Inventeurs
  • 曲 偉峰 QU Weifeng
  • 井川 静男 IGAWA Shizuo
  • 砂川 健 SUNAKAWA Ken
Mandataires
  • 好宮 幹夫 YOSHIMIYA Mikio
  • 小林 俊弘 KOBAYASHI Toshihiro
  • 大塚 徹 OTSUKA Toru
Données relatives à la priorité
2020-14295626.08.2020JP
Langue de publication Japonais (ja)
Langue de dépôt japonais (JA)
États désignés
Titre
(EN) METHOD FOR MANUFACTURING SILICON SINGLE CRYSTAL SUBSTRATE, AND SILICON SINGLE CYRYSTAL SUBSTRATE
(FR) PROCÉDÉ DE FABRICATION D’UN SUBSTRAT DE MONOCRISTAL DE SILICIUM, ET SUBSTRAT DE MONOCRISTAL DE SILICIUM
(JA) シリコン単結晶基板の製造方法及びシリコン単結晶基板
Abrégé
(EN) The present invention provides a method for manufacturing a silicon single crystal substrate having a carbon diffusion layer on a surface, the method comprising: a step for adhering carbon to the surface of the silicon single crystal substrate by subjecting the silicon single crystal substrate to an RTA treatment in a carbon-containing gas atmosphere; a step for reacting the carbon and the silicon single crystal substrate to form a 3C-SiC single crystal film on the surface of the silicon single crystal substrate; a step for subjecting the silicon single crystal substrate, on which the 3C-SiC single crystal film was formed, to an RTA treatment in an oxidizing atmosphere to thereby oxidize the 3C-SiC single crystal film and form an oxidized film, and inwardly diffuse the carbon into the silicon single crystal substrate; and a step for removing the oxidized film. Through this, a silicon single crystal substrate which has a proximity gettering capacity and a high level of strength in the vicinity of the surface, and for which translocation does not easily occur or extend, as well as a method for manufacturing the same, are provided.
(FR) La présente invention concerne un procédé de fabrication d’un substrat de monocristal de silicium ayant une couche de diffusion du carbone sur une surface, le procédé comprenant : une étape d'adhérence du carbone à la surface du substrat de monocristal de silicium en soumettant le substrat de monocristal de silicium à un traitement RTA dans une atmosphère gazeuse contenant du carbone ; une étape de réaction du carbone et du substrat de monocristal de silicium pour former un film de monocristal 3C-SiC sur la surface du substrat de monocristal de silicium ; une étape de soumission du substrat de monocristal de silicium, sur lequel a été formé le film de monocristal de 3C-SiC, à un traitement RTA dans une atmosphère oxydante pour oxyder ainsi le film de monocristal de 3C-SiC et former un film oxydé, et de diffusion vers l’intérieur du carbone dans le substrat de monocristal de silicium ; et une étape d’élimination du film oxydé. Il est ainsi possible de réaliser un substrat de monocristal de silicium qui a une capacité de piégeage de proximité et un niveau élevé de résistance au voisinage de la surface et pour lequel une translocation ne se produit ni ne s’étend aisément, ainsi qu’un procédé de fabrication de ce substrat.
(JA) 本発明は、表面に炭素拡散層を有するシリコン単結晶基板の製造方法であって、シリコン単結晶基板を炭素含有ガス雰囲気でRTA処理することにより、前記シリコン単結晶基板の表面に炭素を付着させる工程と、前記炭素と前記シリコン単結晶基板とを反応させて、前記シリコン単結晶基板の表面に3C-SiC単結晶膜を形成する工程と、前記3C-SiC単結晶膜が形成されたシリコン単結晶基板を酸化性雰囲気中でRTA処理することにより、前記3C-SiC単結晶膜を酸化して酸化膜とするとともに前記シリコン単結晶基板中に炭素を内方拡散させる工程と、前記酸化膜を除去する工程とを含むシリコン単結晶基板の製造方法である。これにより、近接ゲッタリング能力を有し、かつ表面近傍の強度が高く、転位の発生や転位が伸展しにくいシリコン単結晶基板及びその製造方法を提供する。
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