Способ получения структур кремний на изоляторе Советский патент 1993 года по МПК H01L21/265 

Изобретение относится к полупроводниковой микроэлектронике и может быть использовано в технологии создания приборов на изолирующих подложках.

Целью изобретения является увеличение плотности размещения полупроводниковых приборов и процента выхода годных изделий на кремниевой пластине за счет уменьшения шероховатости поверхности при одновременном снижении напряжений и деформаций в ней с уменьшением толщины слоя пористого кремния до 1 мкм.

В известном способе получения структуры КНИ, включающем создание в монокристаллическойпластинеSIповерхностного слоя ПК, лазерную обработку и термическое окисление ПК, перед импульсным лазерным отжигом на пористом кремнии формируют пленку аморфного кремния толщиной 0.1-0,2 мкм, причем импульсный лазерный отжиг наносекундной

длительности проводят в режиме плавления аморфного кремния с плотностью энергии излучения 1,0-1,2 Дж/см , а формирование пленки аморфного Si осуществляют осаждением вещества как в аморфном состоянии, так и кристаллическом при температуре не более 700° С и последующей ее аморфизацией ионным облучением.

Пример 1. Создают поверхностный слой ПК толщиной t мкм с удельной плотностью 1-1,2 г/см3 в пластине SI (100) КЭС- 0,01 анодным растворением в водном растворе плавиковой кислоты HF.

Формируют пленку аморфного SI толщиной 0,1 мкм методом молекулчрно-луче- вого осаждения при 200° С,

Формируют монокристаллическую пленку кремния импульсным отжигом с использованием рубинового лазера с длиной волны А 0,69 мкм, длительностью О

ы

XI

СП

ю

«-а

пульса т 30 не при плотности энергии 1,0 Дж/см2.

Окисление ПК через окна, вскрытые в монокристаллической пленке, осуществляют в следующем режиме: 60 мин при 300° С в атмосфере сухого кислорода; 120 мин при 800° С в сухом кислороде; 20 мин при 1000° С во влажном кислороде.

Пример 2. На поверхности слоя ПК, полученного аналогично примеру 1, осаждают поликристаллическую пленку кремния Si толщиной 0,12 мкм в реакторе пониженного давления посредством разложения моиоси- лана при 700° С. Последующую ее аморфи- зацию осуществляют облучением при комнатной температуре ионами As+ с энергией 130, 80 и 40 кзВ дозами 1015 см 2 на каждой ступени. Лазерный отжиг и окисление проводят по примеру 1.

Пример 3. На поверхности слоя ПК, полученного аналогично примеру 1, формируют аморфную кремниевую пленку толщиной 0,18 мкм, из газовой фазы в реакторе пониженного давления при комнатной температуре. Лазерный отжиг с плотностью энергии 1,2 Дж/см2 и окисление проводят по примеру 1.

Использование предлагаемого способа получения структуры КНИ обеспечивает по сравнения с известным спосоЪом следующие преимущества: уменьшение шероховатости поверхности структур КНИ за счет плавления и кристаллизации плотной глад0

5

0

5

0

кой пленки, а не рыхлого ПК. Применение в технологии создания структур КНИ тонких слоев ПК приводит к снижению напряжений и деформаций в структурах, к уменьшению коробления полупроводниковых пластин. Одновременно увеличивается плотность монтажа и процент выхода годных изделий.

Формула изобретения

1.Способ получения структур кремния на изоляторе, включающий создание в монокристаллической пластине кремния слоя пористого кремния, импульсный лазерный отжиг и термическое окисление пористого кремния, отличающийся тем, что, с целью снижения шероховатости поверхности при одновременном снижении деформации в структурах, слой пористого кремния создают толщиной не более 1 мкм, а перед лазерным отжигом на поверхности слоя пористого кремния создают слой аморфного кремния толщиной 0 1-0,2 мкм, при этом лазерный отжиг проводят в режиме плавления аморфного кремния.

2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что создание пленки аморфного кремния осуществляют осаждением вещества в кристаллическом состоянии при температуре не более 700° С и последующей ее амор- физацией ионным облучением, а лазерный обжиг проводят с плотностью энергии 1,0- 1.2 Дж/см2.

Изобретение относится к полупроводниковой микроэлектронике и может быть использовано в технологии создания приборов на изолирующих подложках. Целью изобретения является увеличение плотности размещения полупроводниковых приборов и процента выхода годных изделий на кремниевой пластине. Поставленная цель достигается за счет снижения механических напряжений и деформаций в структуре за счет уменьшения толщины слоя пористого кремния до 1 мкм, на котором формируют либо аморфную пленку Si, либо кристаллическую с последующей ее аморфизацией ионным облучением. 1 з. п. ф-лы.