Способ получения кристаллов полупроводниковых структур Советский патент 1993 года по МПК H01L21/78 

Изобретение относится к микроэлектронике и полупроволниковой технике, в частности к технологии производства полупроводниковых приборов

Известен способ получения кристал-. лов полупроводниковых структур, включаю1ций операции формирования элементов структуры в полупроводниковой подложке с маскирующим их диэлектрическим покрытием, вскрытия контактных окон к элементам структуры, соз-, Дания металлизированной разводки, формирования разделительных канавок, нанесения защитной диэлектрической пленки и вскрытия окон в ней

При этом ребра и грани кристалла покрыты защитным диэлектрическим слоем, предохраняющим полупроводниковую структуру в целом от токов утечки при возможном контакте кристалла с внутренними проволочными выводами„

Недостатком способа является наличие дополнительной фотолитографии для вскрытия областей под разделительные канавки, усложняющей и удлиняющей технологический процесс изготовОления полупроводни ковой структуры,

ел о ь а также сложность процесса фотолито графии.по разделительным канавкам глубиной 5 мкмо

Наиболее близким техническим реше ел нием является способ получения кристаллов полупроводниковых структур, включаю1ций операции формирования элементов структуры в полупроводниковой подложке с маскирую114им их диэлектрическим покрытием, вскрытия контактных окон к элементам структуры формирования металлизированной разводки, нанесения защитного диэлектрического покрытия и маскируюидего покрытия, травления разделительных канавок и окон

пол контакты к металлизированной разволке, разлеления подложки на кристаллы.

Нелостатком этого способа является сложность операции совмещенной фотолитографии рисунка контактных окон к металлизации и разлелительных кана вок по защитному покрытию, поскольку фоторезистивный маскирующий слой имеет разную толщину нал элементами структуры подложки и в разделительных канавках глубиной от 5 до 15 мкм

Кроме того, травящая среда для полупроводниковой подложки не должна воздействовать на открытое маскирующее диэлектрическое покрытие Таким требованиям отвечает указанное в способе плазмохимическое травление, но не в полной мере, поскольку диэлектрический защитный слой подтравливается и эффективность маскирования тем самым снижается

иелыо изобретения являетсй упрощение способа о

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения кристаллов полупроводниковых структур, включаю1чем операции формирования элементов структуры в полупроводниковой подложке с маскирующим их диэлектрическим покрытием, вскрытия контактных окон к элементам структуры, формирования металлизированной разводки, нанесения защитного диэлектрического покрытия и маскирующего покрытия, травления разделительных канавок и окон под контакты к металлизированной разводке, разделения подложки на кристаллы, вскрытие контактных окон и травление разделительных канавок осуи ествляют одновременно и непрерывно в травителе, индифферентном к металлизированной разводке, травление защитного покрытия и подложки осуществляют плазмохимическим травлением во фторсодержащих газах, индифферентных к металлизированной разводке.

На фиГо1 изображена полупроводниковая подложка с металлизацией, на фиг.2 изображена полупроводниковая подложка с разделительными канавками„

На чертежах приняты следующие обозначения: полупроводниковая подложка 1, маскирующее покрытие 2, элементы интегральных структур 3, контактные окна , металлизированная разводка 5, защитный слой 6, маскирующий

слой 7, окна 8 е маскирующем .слое над контактными площадками, окна 9 в маскирующем слое над разделительными канавкдми, окна 10 к контактным площадкам металлизированной разводки, окна 11 над разделительными канавками, разделительные канавки 12 и.область зависания защитного диэлектрического слоя над разделительной канавкой 13 о

Пример. На полупроводниковые пластины кремния 1 с интегральными структурами 3 после формирования металлизированной разводки $ из алюминия методом плазмохимического осаждения наносят защитный слой 6 двуокиси кремния в режиме: температура подложки Т 200+1ОС, давление кислорода Р (2-2,5) Па с добавлением моносилана до давления 25 Па.

После этого на защитное покрытие наносят слой фоторезиста ФП-б2б толщиной 2 мкмс После вскрытия в маскирующем слое 7 фоторезиста окон 8 над алюминиевыми контактными площадками и окон 9 над областями разделения подложки на кристаллы проводят одновременное плазмохимическое травление во фторсодержащих газах защитного окисла в этих окнах.

При этом в окнах 8 травление идет до скрытия поверхности алюминиевой контактной площади, на которой травление останавливается за счет индифферентности алюминия к воздействию фторсодержащей плазмы

В окнах 9 после вскрытия поверхности кремниевой подложки непрерывно продолжают травление кремния до глубины, превышающей глубину залегания активных элементов структуры, обычно 5-15 мкмс Плазмохимическое травление осуществляют в хладоне 218 или смеси 95% элегаза и 5% кислорода на установке диодного типа, например плазма-планер при давлении 66-260 Па и мощности в разряде 0,50,7 кВт, при этом достигают скорости травления защитного слоя двуокиси кремния 1,2-2,7 нм/с и поликристаллического кремния подложки 12- / 27 нм/с.

Устранение возможных замыканий при контакте проволочных выводов и кристалла осуществляют путем созда ния зоны изоляции тела кристалла в виде области зависания защитного диэлектрического покрытия с ребра

кристалла над разделительной канавкой без специальной операции фотолитографии по глубокому рельефу разделительных канавок Это упрощает

технологию получения кристаллов полупроводниковых структур, что приводит к увеличению выхода годных полупроводниковых приборов.

Фид.2