Патент ссср 283337
О П И С А Н И Е 283337
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союа Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 08.VI1,1968 (№ 1253962/26-9) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 06.Х.1970. Бюллетень № 31
Дата опубликования описания З.XII.1970
Кл. 21а1, 75
Комитет по делам иаобретений и открытий при Совете Министров
СССР
МПК Н 05k 3/28
УДК 621.3.049.7(088.8) Автор изобретения
С. Г. Борюшкин
Заявитель
СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ЛОКАЛЬНЪ|Х УЧАСТКОВ
ПОЛ УП РО ВОД Н И КО ВО ГО МАТЕРИАЛА
Изобретение относится к радиоэлектронной промышленности и может быть использовано при производстве интегральных полупроводниковых схем.
Известен способ изоляции интегральных микроузлов посредством стекловидных пленок, включающий в себя приготовление стекла, содержащего сплавленные окислы, и сплавление с кремнием путем обжига при температуре, равной или несколько ниже температуры размягчения стекла, что усложняет процесс изоляции интегральных схем.
С целью обеспечения диэлектрической изоляции в процессе спекания полупроводниковых пластин, согласно предложенному способу, на поверхность подложки и полупроводниковых выступов наносят слои двух или более компонентов диэлектрика, соединяют их указанными поверхностями и расплавляют слои диэлектрика при температуре, при которой один из компонентов остается в твердой фазе, Способ поясняется фиг. 1 — 7.
Способ изоляции локальных участков полупроводникового материала состоит в следующем.
На поверхности рабочей пластины создают меза-выступы 1 полупроводникового материала требуемой высоты (до 30 як), например, травлением кремния через окисную маску, полученную с помощью фотогравировки (см. фиг. 1). Если необходимо, в рабочую пластину с меза-выступами проводят диффузию примесей 2 с целью создания сильно легированных областей, которые уменьшают сопротивление тела коллектора в транзисторной структуре (см. фиг. 2) . Перед проведением диффузии удаляют окпсные слои с поверхности рабочих пластин. После проведения диффузионного процесса пластины подвергают окислению
1О (возможно низкотемпературное осаждеппе окиси полупроводника) с целью получения защитного слоя 3 из окиси толщиной 0,6 — 1,5 лк (см. фиг. 3), По предложенному способу необходима
1 вспомогательная пластина 4 из диэлектрика в качестве подложки для локальных изолированных участков полупроводника. Поверхность вспомогательной пластины должна быть плоской и иметь хорошие адгезионные свойства к
20 боросиликатным стеклам. Вспомогательная пластина может быть выполнена в виде тонкой керамической или покрытой толстым слоем окиси пластины кремния любой марки.
На поверхность рабочей пластины с меза25 выступами и на одну из сторон вспомогательной пластины наносят тонкие слои 5 порошка окиси бора (см. фиг. 4), Для этого пластины располагают на центрифуге и на поверхность их наносят несколько капель насыщенного
30 раствора окиси бора в этиловом спирте, Лиш283337
Фиг
Фиг.б
Фиг.2
А-А Фиг.б
Фиг 3
Фиг. 7
Фиг 4
Составитель Е. Хвощева
Редактор Т. 3. Орловская Текред Л. Я. Левина 1(орректор Т. А. Джамаикулова
Заказ 3532!14 Тираж 480 Подписное
1111ИИПИ Комитета по делам изобретений и îI«ðûòèé при Совете Министров СССР
Москва, К-35, Раущская иаз., д. 4, 5
Типография. пр. Сапунова, 2
3 нее количество спирта удаляют центрифугированием, и после сушки пластин на поверхности их остается топкий равномерный слой окиси бора.
Рабочие и вспомогательные пластины прикладывают одну к другой сторонами с нанесенным порошком окиси бора и помещают па кварцевую лодочку (см. фиг. 5). Для лучшего контакта пластины нагружают с помощьк специальных кремниевых шайб, затем помещают в печь с температурой в зоне печи 1100—
1300 С,и выдерживают 5 — 10 час.
В этих условиях между пластинами образуется жидкая фаза пз окислов бора и кремния с преобладанием бора. По мере выдержки при высокой температуре за счет растворения в жидкой фазе окиси кремния температура плавления смеси повышается, и жидкая фаза кристаллизуется в твердую. Пластины оказываются настолько прочно соединенными, что можно производить механическую обработку такой конструкции (см.-"фи г.б).
Соединенные пластины шлифуют и полируют со стороны рабочей пластины так, чтобы ее толщина после обработки р внялась высоте
4 меза-выступов. Участки между выступами будут заполнены диэлектриком — боросиликатпым стеклом. Таким образом получают локальные участки монокристаллического «ремния, окруженные слоем стекла, на подложке, которой является вспомогательная пластина (см. фиг. 7).
Предмет изобретения
Т0 Способ изоляции локальных участков полупроводникового материала посредством диэлектрика, например боросиликатного стекла, включающий в себя создание меза-выступов полупроводникового материала с проведением
Т5 диффузии примесей в рабочую пластину, отличаюи1ийся тем, что, с целью получения диэлектрической изоляции в процессе спекания полупроводниковых пластин на поверхность подложки и полупроводниковых выступов на20 носят слои двух или более компонентов диэлектрика, соединяют их указанными поверхностями и расплавляют слои диэлектрика при температуре выше размягчения легкоплавкого компонента стекла, обеспечивающей сохранение одного из компонентов в твердой фазе.
