Способ изготовления транзисторных структур с диэлектрической изоляцией

СС ) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ2 СОВХОЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ С(4) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРАНЗИСТОРНЫХ СТРУКТУР С ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ(57) Изобретение относится к технологии произво дства полупроводниковых интегральных схем, вчастности к изготовлению быстродействующих интегральных схем на кремниевых структурах с диэлектрической изоляцией (КСДИ). Целью являетсяповышение выхода годных структур по напряжениюпробоя за счет исключения попадания фосфора в о 9) Ц (и) 170282 б А 1 области скрытых слоев. Способ включает вакуумную диффузию. мышьяка в кремниевые подложки, маскирующее окисление, вскрытие окон, диффузию фосфора с высокой концентрацией для создания контакта к скрытому слою, удаление маскирующего окисла, травление рельефа разделительных канавок осаждение поликремния для формирования подложки, удаление монокристаллического кремния дойоявления разделительных канавоК формирование транзисторных структур в полученных карманах монокристаллического кремнид Способ позволяет повысить выход годных структур КСДИ на 9% без изменеййя гйубины монокристаллических карманов.1702826 Изобретение относится к технологии производства полупроводниковых интегральных схем, в частности к,изготовлению быстродействующих интегральных схем на кремниевых структурах с диэлектрической изоляцией (КСДИ),Известен способ изготовления кремниевых транзисторных структуо с диэлектричепробоя эа счет исключения попадания фосфора в области скрытых слоев. П р и м е р. Подложки монокристаллического к 2 оемния и-типа сопротивления 0,3 Ом см окисляют при температуре 1150 С в течение 15 мин, На обратную сторону кремниевых пластин наносят фотореэист ФПтолщиной 2 мкм, после чего провоской изоляцией, включающий образованиена исхадной монокристаллической пластине высоколегированных скрытых слоев того дят травление окисной пленки на лицевой 10 стороне пластин до поверхности кремния, Вакуумную диффузию мышьяка проводят следующим образом. В кварцевую ампулу объемом 9 дм загружают навеску моноарзсенида кремния массой 70 мг и 500 кремниевых пластин стопкой так, чтобы лицевая сторонакаждой пластины соприкасалась с обратной стороной соседней пластины. После загрузки ампулы и ее запайки проводят отжиг в течение 3 ч при температуре 300 С, откачивая воздух из ампулы до величины остаточного давления меньшей, чем 2 10мм рт. стгерметизируют, отпаивая кварцевую трубку, и помещают ампулу в диффузионную печь с температурой 1150 С, где выдерживают в течение 3 ч. После выгрузки ампулы из печи участок запаянной трубки, через которую шла откачка, накрывают мокрой тканью для конденсации паров мышьяка, ампулу охлаждают и вскрывают, обрезая ее конец алмазной пилой с внешней режущей кромкой,жетипа проводимости, что и пластина, трав, ление разделительных канавок, нанесение В результате проведения вакуумнойдиффузии мышьяка получают диффузионный слой и-типа глубиной 2,5-3,5 мкм с поверхностным сопротивлением 4-6 Ом/и. Т. = 1150 С в течение 45 мин и проводят онные области и-типа имеют глубину 4- 4,5 мкм и поверхностное сопротивление пленку окисла и проводят осаждение поликристаллического кремния для формирования подложки. снижает напряжения пробоя сформированныхтранзисторных структур, а следователь- Одновременно с выполнением этих но, и выход годных структур. операций, которые осуществляются при температуре 1180-11200 С в течение 4 ч,Целью изобретения является повышение выхода годных структур по напряжению на них диэлектрического слоя, наращивание на него поликристаллической 15кремнйевой подложки, вскрытие монокристаллических карманов, формирование вмонокристаллических кремнйевых карманах транзисторных структур, Одновременно с высоколегированными слоями на 20исходной монокристаллической пластине(или до образования высоколегированныхскрытых слоев) формируют локальные высоколегированные области того же типа про-водимости, что и скрытый слой, и через них 25выводят скрытые слои к рабочей поверхности монокристаллических карманов.Недостаток известного способа состоитв том что при испбльзовании сурьмы длясоздания скрытогб слоя поверхностное сопротивление скрытого слоя можно получитьне менее 20 Ом/О из-за ограничения дляпредела растворимости сурьмы в кремнии впределах рабочего диапазона температур.Наиболее близким техническим реше-,35нием является способ изготовления транзисторных структур с диэлектрической Затем кремниевые пластины окисляют приизоляцией, включающий окисление монокристаллической кремниевой пластины,формирование окон в окисле, диффузию 40фосфора с высокой концентрацией для создания контакта к скрытому сло 1 о, удалениеокисла, вакуумную диффузию мышьяка длясоздания скрытого слоя по всей йоверхности, травление рельефа разделительных ка 1,4-1,6 Ом/и,навок, окисление, осаждение поликремния, Затем с поверхности пластин снимаютудаление монокристаллического кремния окисную пленку в буферном травителе длядо разделительных канавок, формирование окисла и пластины окисляют при Т= 1150 Странзисторных структур в полученных кар- в течение 60 мин, во влажной среде подманах монокристаллического кремния. 50 фотолитографию "разделительные канавНедостаток известного способа состоит ки", травят разделительные канавки на глув том, что в процессе вакуумной диффузии бину 27 мкм, йаращивают диэлектрическуюмышьяка происходит испарение фосфораиз локальных областей и подлегированиефосфором скрытых слоев, что значительно 551702826 Формула изобретения Составитель Л.Сергеев Техред М.МоргенталКорректор М,Самборская Редактор Т.Лошкарева Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва. Ж, Раушская наб., 4/5 Заказ 3729 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 происходит глубокая диффузия фосфора из локального и -скрытого слоя и достигает глубины более 20 мкм. При этом мышьяк диффундирует на глубину 8-10 мкм,Данный способ позволяет повысить процент выхода годных структур КСДИ на СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРАНЗИСТОРНЫХ СТРУКТУР С ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ, включающий окисление монокристаллических пластин, формирование окон в окисле, диффузию фосфора с высокой концентрацией для создания контакта к скрытому слою, удаление окисла, вакуумную диффузию мышьяка для создания скрытого слоя по всей поверхности, травление рельефа разделительных канавок, окисление рельефа 9 беэ изменения глубины монокристаллических карманов,3(56) Авторское свидетельство СССР5 М 1116919, кл, Н 01 1 21/76, 1981,Заявка Японии Мг 59-21 8747, кл. Н 01 1.2106, 1984. 10разделительных канавок, осаждение поли- кремния, удаление монокристаллического кремния до разделительных канавок, формирование транзисторных структур в пол ученных карманах монокристаллическогокремния, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода годных структур по напряжению пробоя за счет исключения попадания фосфора в области скрытых слоев 20 вакуумную диффузию мышьяка для создания скрытого слоя проводят до окисления кремниевых пластин,