Способ изготовления кремниевых структур с диэлектрической изоляцией компонентов интегральных схем

 

Изобретение относится к технологии микроэлектроники и может быть использовано при изготовлении структур интегральных схем с диэлектрической изоляцией компонентов. Цель изобретения - улучшение электрических характеристик интегральных схем за счет уменьшения и стабилизации заряда в слое изолирующего оксида кремния. В кремниевой подложке вытравливают рельеф, формируют на рельефе слой изолирующего оксида кремния, осаждают слой поликремния толщиной 0,5 - 2,0 мкм, легированный бором с концентрацией 10¹⁷-210²⁰cм^-3 , после чего наращивают опорный слой поликремния и удаляют часть подложки с вскрытием монокремниевых участков. 1 табл.

Изобретение относится к технологии микроэлектроники и может быть использовано при изготовлении интегральных схем с диэлектрической изоляцией компонентов. Целью изобретения является улучшение электрических характеристик интегральных схем за счет уменьшения и стабилизации заряда в слое изолирующего оксида кремния. П р и м е р. В качестве исходной используют кремниевую подложку ориентации (100), легированную фосфором до концентрации 8 10¹⁴ см^-3. Для получения рельефа на подложках формируют слой оксида кремния толщиной 0,6 мкм при 1150^оС с использованием цикла окисления (сухой кислород - влажный кислород - сухой кислород) в течение 40 мин и проводят фотолитографию для локального удаления слоя оксида кремния. В областях с удаленным оксидом кремния проводят анизотропное травление кремния в смеси 1,5N раствора КОН, изопропилового спирта и перекиси водорода на глубину 30-33 мкм. Затем формируют слой изолирующего оксида кремния толщиной 1,5 мкм при 1150^оС с использованием цикла окисления (сухой кислород - влажный кислород - сухой кислород) в течение 4 ч. Затем при 800^оС осаждают слой поликремния толщиной 1,5 мкм пиролизом моносилана с легированием его бором (источник - трибромид бора) до концентрации 5 10¹⁸ см^-3. После этого наращивают опорный нелегированный слой поликремния до толщины 350 мкм водородным восстановлением тетрахлорида кремния при 1200^оС в течение 2,5 ч. Затем проводят шлифовку опорного слоя и вскрытие монокристаллических участков шлифовкой обратной стороны подложки с последующей полировкой. Результаты исследования вольт-фарадных характеристик системы кремний - оксид кремния с затворами из поликремния толщиной 0,6-0,8 мкм при толщине слоя оксида кремния 200 нм (окисление в сухом кислороде) представлены в таблице. Данный способ позволяет улучшить электрические характеристики интегральных схем за счет уменьшения и стабилизации заряда в слое изолирующего оксида кремния. (56) Малинин А. Ю. и др. Получение кремниевых матриц с диэлектрической изоляцией для интегральных схем. - Электронная техника. Сер. 6, материалы, вып. 8, 1972, с. 117-124. Брюхно Н. А. и др. Кремниевые структуры с диэлектрической изоляцией для изделий микроэлектроники. Обзоры по электронной технике. Сер. 3, Микроэлектроника, вып. 4 (1304). М. : ЦНИИ "Электроника", 1987, с. 12.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КРЕМНИЕВЫХ СТРУКТУР С ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ КОМПОНЕНТОВ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ, включающий вытравливание в кремниевой подложке рельефа, формирование на рельефе слоя изолирующего оксида кремния, осаждение легированного слоя поликремния, наращивание опорного слоя поликремния, удаление части подложки с вскрытием монокремниевых участков, отличающийся тем, что, с целью улучшения электрических характеристик интегральных схем за счет уменьшения и стабилизации заряда в слое изолирующего оксида кремния, слой легированного поликремния осаждают толщиной 0,5 - 2,0 мкм, а в качестве легирующего элемента используют бор с концентрацией в слое поликремния 10¹⁷ - 2 10²⁰ см^-3.

РИСУНКИ

Рисунок 1