Способ изготовления кремниевых структур с диэлектрической изоляцией Советский патент 1993 года по МПК H01L21/385 

Изобретение относится к электронике, в частности к изготовлению кремниевых структур с диэлектрической изоляцией.

Целью изобретения является увеличение выхода годных КСДИ.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления кремниевых структур с диэлектрической изоляцией, включающем нанесение окисного слоя на полупроводниковую подложку, фотолитографию, выращивание тонкого термического окисла кремния, воздушную закалку, нанесение слоя золота и диффузию его в кремний, высокотемпературный отжиг в инертной среде, перед выращиванием тонкого термического окисла проводят травление поверхности кремния в матирующем травителе, причем глубину рельефа травления получают в пределах одного порядка с толщиной тонкого термического окисла.

В результате нарушения сплошности, возникшие в тонком окисном слое после закалки, распространены по площади

вскрытого окна равномерно, в соответствии с проявившимися в виде трещин и пор термомеханическими напряжениями в слое Окисла, выращенном на сильно развитой, острорельефной матированной поверхности кремния глубиной рельефа одного порядка и выше толщины выращенного окисла.

Поскольку образование рельефа на про00травливаемой поверхности кремния опреюделяется наличием на ней

XJ приповерхностных нарушений структуры и

о ел механическими напряжениями (после различных обработок), то для увеличения рав00номерности распределения скрытых дефектов по поверхности схем, пластины перед матирующим травлением подвергают воздействию потока ионов (например, окна вскрывают ионным, ионно-химическим или плазмохимическим травлением) или дополнительному воздействию электронов (например, электронно-лучевой обработке), или других частиц обеспечивающих по

своей дозе и энергии образование этих дефектов.

По этим равномерно распределенным порам и трещинам золото приходит в контакт с кремнием на площади, достаточной для образования необходимого количества эвтектики золото-кремний и исключающей образование в окне нескольких единичных и глубоких пирамид выплавления кремния.

Использование инертной атмосферы обеспечивает сохранение трещин и пор в течение всего процесса диффузии.

Ниже приводится пример конкретного изготовления полупроводникового прибора.

После осуществления диффузии фосфора для создания змиттерных областей биполярных транзисторов с помощью фотолитографии с использованием моннохимического травления осуществляют

вскрытие окон в окиснем покрытии. Эту операцию проводят стандартным способом. После этого пластины травят в матирующем травителе {НЫОз:НР: ;СНзСООН-3:1:9 частей по объему) в течение 2 мин. После этого пластины окисляют в водяном паре при температуре 1333 К в течение двух мин, затем быстро извлекают из высокотемпературной зоны диффузионной печи. Далее, на

рабочие поверхности пластин стандартным способом вакуумного напыления наносят слой золота толщиной 200-500 А, помещают их в диффузионную печь и проводят отжиг в атмосфере аргона при температуре 1333 К в

течение 3-5 мин. После диффузии излишки золота удаляют с поверхности пластины.

Использование данного способа обеспечивает по сравнению с существующими способами значительное снижение величины брака, возникающего при введении золота.

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КРЕМНИЕВЫХ СТРУКТУР С ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ (КСДИ), включающий нанесение окисного слоя на полупроводниковую подложку, фотолитографию, выращивание тонкого термического окисла ..7Е/;---,,я, Hb/iHGT EiiA кремния, воздушную закалку, нанесение слоя золота и диффузию его в кремний, высокотемпературный отжиг в инертной среде, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода годных КСДИ,перед выращиванием тонкого термического окисла проводят травление поверхности кремния в матирующем травителе. 2. Способ поп, 1,отличающийся тем, что глубину рельефа травления получают в пределах одного порядка с толщиной тонкого термического окисла.