Способ изготовления структур кремний на диэлектрике

СОЮЗ СООЕТСНИХСФЗюнзте енаРЕСПУБЛИК 1576550(51)5 Н 01 1 21 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯ- (46) 07.03.93. Бюл. М 9" 2(21)4399196/25 повышение выхода годных структур.(72) А,А.Красин и В.И включает последовательное формирование на поверхности кремниевой подлож(56) Патент США 1 ь 4662949, кл. 357. ки слоев изолирующего окисла, поли 1987. кристаллического кремния, капсулнруюСЬеп С. е а 1, Вео сарр 1 п 8 ес 11- щего покрытия, отжиг в азотсодержащейп 1 вце Гог гопеае 1 с 1 пд гесгува 111 ва- атмосФере и зонную рекристаллизациюй 1 оп оГ е 11 ьсоп - оп - 1 пец 1 аеег поликристаллического кремния. ПриГ 11 шв. Арр 1. Раув. Ье 1, 198 б, ч, 48, этом после нанесения слоя полнкрис 19, р. 1300-1302. таллнческого кремния дополнительнопровоцят его термаобработку при тем,(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТРУКТУР . пературе 1000-200 С в окцслительцойКРЕМНИЙ НА дИЗЛЕКТРИКЕатмосфере, формируя микрорельеф по(57) Изобретение относится к областиверхцости, а слой поликристаллическоэлектроники и может быть использовано го кремния с нерабочей стороны подпри изготовлении полупроводниковых - ложки удаляют до проведения зоцнойприборов. Целью изобретения является рекристаллизации. 1 з,п, ф-лы, 4 ил,.Клыков Изобретение относится к областиэлектроники и может быть использованопри изготовлении полупроводниковыхприборов;,Целью изобретения является, повышение процента выхода годных структур .за счет повь 1 шения качества рекристаллизированного слоя, На крНа фиг.1 представлена окисленная .Рующим полупроводниковая подложка послекрист нанесения поликристаллического крем Удаляют ния; на .Фиг.2 - та же подложка после стороны формирования микрорельефа на поверх- . ботку в ности поликристаллического кремния формиров термообработкой и нанесения капсули- , ности по рующего покрытия; на фиг.3 - узел 1 при этом на фиг.2; на фиг.4 - полупроводнико- кого оки вая подложка в процессе зоцной рекри- ческого поликристаллического кре сталлизацииния;Введены сподложка 1,слой поликритермическийокисел 5ледуюшие,обозначения:изолирующий окисел 2,сталлического кремния 3окисел 4, пиролитическ 1 с изолислой 3 поли(фиг 1),с нерабочейт термообраосфере дляна поверхо кремния,термцчес 5 пиралитцкоторыйОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ к Т 0 РСН 0 у СВМИЛТ емниевую подложку окислам 2 наносят аллического кремния слой поликремцин подложки, Провод окислительной ат ания микрорельеф ликристаллическо образуется слой сла. Наносят слои окисла (Фиг.2 и 33 157055со слем 4 окислом образует капсулирующее покрытие,Проводят рекристаллизацию поликристаллического кремния движением зоны6 расплава с образованием монокристаллического слоя 1 (фиг,4).В результате проведения дополни-.тельной термообработки граница,раздела поликремний - капсулирующее покрытие Становится шероховатой и приобретает свойство диффузно рассеиватьпадающее иа нее электромагнитное излучение. Это уменьшает разницу в коэффициентах отражения и иэлучательной,сел - поликремний при окислении поликремйия возникает в результате укрупнения зерен и анизотропии скорости1 их окисления, По мере увеличения толщины окисла скорость нарастания шероховатости падает. Поэтому в ряд 6конкретных случаев проводят двойнуютермообработку вместо одинарной, причем выросший после лервой термообра,ботки окисел удаляют.Другое отличие состоит в удалении 30слоя поликремния с нерабочей стороныподложки, что увеличивает эффективность .нагрева подложки и уменьшаетвероятность ее проплавления.П р и м е р, На пластине кремния . 35КЭФ 4,5 (100) в среде влажного кислорода при.температуре 1000 С выращива- .ют слой изолирующего окисла кремниятолщиной 1,5 мкм, поверх которого"вреакторе пониженного давления пиролиозом моносилана при температуре 620 .Снаращивают слой поликристаллическогокремния толщиной 0,8 мкм. На рабочуюсторону пластины наносят пленкуфотореэиста и стравливают поликристаллический кремний с нерабочей стороны пластины любым известным спосо-бом, например в травителе на основеплавиковой и азотной кислот, фоторезист удаляют. Затем. слой поликристаллическога кремния обрабатывают в сухом кислороде при температуре 1150 Си давлении О, 1 МПа в течение 8 ч. Наполикремнии при этом вырастает окнселтолщиной 0,5 мкм. В процессе окисления поверхность поликристаллическогокремния становится шероховатой нэ-эаувеличения размеров зерен и различнойскорости окисления зерен различной 0 4ориентации и их границ. Поверх окисла на поликремнии пиролизом тетраэтокснсилана в реакторе пониженногодавления наносят слой окисла кремниятолщиной 0,4 мкм, который вместе стермическим окислом образует капсулирующее покрытие, обрабатывают пластину в атмосФеРе азота при температуре1150 С в течение 1 ч. Пластину помеощают в печь на три кварцевые опорына расстоянии 10 мм от поверхностигалогенных ламп и нагреваЬт снизу ихизлучением до температуры 1300 С,напряжение на.лампах 150 В, Проводятрекристаллизацию,поликремния со скоростью 1,5 мм/с, создавая зону расплава шириной 0,5 мм и протяженностью,равной диаметру пластины, сфокусированным в полоску излучением лазераЛТНс длиной волны 1,06 Ммк. Токнакачки ламп лазера 36 А,Проведение термообработки поликремния при температуре ниже 950 Сне позволяет получить необходимый длядостижения цели изобретения микрорельеф поверхности, поскольку рост .на поликремния в этих условиях происходит слишком медленно. Использование для этой цели температуры выше1200 С требует специального дорогостоящего оборудования (нестандартныепечи), увеличивает вероятность пластической деформации пластин:.Формула изобретения1, Способ изготовления структур кремний на диэлектрике, включающий последовательное формирование на поверхности кремниевой подложки слоев изолирующего окисла, поликристаллического кремния, капсулирующего покрытия, отжиг в азотсодержащей атмосфере и зонную рекрнсталлиэацню поликристаллического кремния, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения выхода годных структур за счет повышения качества рекрнсталлиэированного слоя, после нанесения слоя поликристаллического кремния дополнительно проводят его термообработку при температуре 950-1200 С в окислительной атмосфере до толщины. окисла 0,3-0,5 мкм,2. Способ по п,1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения выхода годных структур за счет увеличения эффектив 1 ц 1 стц нагрева подложки и умевьаевия в-.роячвс сти ее5 1570550 проплввлеиия, слой поликристаллического кремния с нерабочей стороны пластины упалявт до проведения эонной рекристаллнэации. 2 2 Физ Составитель Т,СкомороховаН.Суханова Техред Л,Сердюкова . КорректорГирняк Т роиэводственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Уагород,агарина, 1 Заказ 1956 НИИПИ Государственног 113035о комитета по Иосква, 3-35 эобрет . Раушс Подписноеям и открытиямпрн ГКНТ ССС наб., д, 4/5