Способ получения структур кремний на изоляторе

 

Изобретение относится к полупроводниковой микроэлектронике и может быть использовано в технологии создания приборов на изолирующих подложках. Целью изобретения является увеличение плотности размещения полупроводниковых приборов и процента выхода годных изделий на кремниевой пластине. Поставленная цель достигается за счет снижения механических напряжений и деформаций в структуре за счет уменьшения толщины слоя пористого кремния до 1 мкм, на котором формируют либо аморфную пленку Si, либо кристаллическую с последующей ее аморфизацией ионным облучением. 1 з. п. ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s Н 01 1 21/265

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTQPCK0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 -1 (21) 4660518/25 (22) 10.03.89 (46) 15,04.93. Бюл, N 14

{71) Институт физики полупроводников С0

АН СССР (72) Ю.А.Манжосов, А,В.Двуреченский и

С.И,Романов (56) Lin ТЛ . et ai 100-,и m-wide Si-on-insulator

structures by Si MSE growth on porons Sl.

Appl Phus Lett,. 1986. 48 N- 26, 1973.

1.abunov V.À. et al High-Temperature

Treatment of Porons silicon Phus Stat Sol

1987, (а), 102, 193, р. 193, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТРУКТУР

КРЕМНИЯ НА ИЗОЛЯТОРЕ

Изобретение относится к полупроводниковой микроэлектронике и может быть использовано в технологии создания и рибаров на изолирующих подложках.

Целью изобретения является увеличение плотности размещения полупроводниковых приборов и процента выхода годных изделий на кремниевой пластине за счет уменьшения шероховатости поверхности при одновременном снижении напряжений и деформаций в ней с уменьшением толщины слоя пористого кремния до 1 мкм.

В известном способе получения структуры КНИ, включающем создание в монокристаллической пластине Si поверхностного слоя ПК, лазерную обработку и термическое окисление ПК, перед импульсным лазерным отжигом на пористом кремнии формируют пленку аморфного кремния толщиной 0,1-0,2 мкм, причем импульсный лазерный отжиг наносекундной

„„5U „„1 637599 А1 (57) Изобретение относится к полупроводниковой микроэлектронике и может быть использовано в технологии создания приборов на изолирующих подложках, Целью изобретения является увеличение плотности размещения полупроводниковых приборов и процента выхода годных изделий на кремниевой пластине, Поставленная цель достигается эа счет снижения механических напряжений и деформаций в структуре за счет уменьшения толщины слоя пористого кремния до 1 мкм, на котором формируют либо аморфную пленку SI, либо кристаллическую с последующей ее аморфизацией ионным облучением. 1 з. и. ф-лы. длительности проводят в режиме плавления аморфного кремния с плотностью энергии излучения 1,0 — 1,2 Дж/см, а формирование

2 пленки аморфного Si oñóùåcòâëÿþò осаждением вещества как в аморфном состоянии, так и кристаллическом при температуре не более 700 С и последующей ее аморфизацией ионным облучением.

Пример 1. Создают поверхностный слой ПК толщиной 1 мкм с удельной плотностью 1 — 1,2 г/см в пластине Sl (100) КЭС0.01 аноднь.м растворением в водном растворе плавиковой кислоты HF.

Формируют пленку аморфного Sl толщиной 0,1 мкм методом молекулярно-лучевого осаждения при 200 С, Формируют монокристалл ическую пленку кремния импульсным отжигам с использованием рубинового лазера с длиной волны Л = 0,69 мкм, длительностью. им1637599 кой пленки. а не рыхлого ПК. Применение в технологии создания структур KHN тонких слоев ПК приводит к снижению напряжений и деформаций в структурах; к уменьшению коробления полупроводниковых пластин.

Одновременно увеличивается. плотность монтажа и процент выхода годных изделий.

Составитель Е.Любушкин

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор A.Обручао

Редактор О,Стенина

Заказ 1967 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат."Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 пульса т =30 нс при плотности энергии 1,0

Дж/см, Окисление ПК через окна, вскрытые в монокристаллической пленке, осуществляют в следующем режиме: 60 мин при 300 С в атмосфере сухого кислорода, 120 мин при

800 С в; 20 мин при 1000 .С во влажном кислороде.

Пример 2. На.поверхности слоя ПК, полученного аналогично примеру 1, осаждают поликристаллическую пленку кремния Si . толщиной 0,12 мкм в реакторе пониженного давления посредством разложения моносилана при 700 С, Последующую ее аморфизацию осуществляют облучением при

+ комнатной температуре ионами As с энергией 130, 80 и 40 кэВ дозами 10 см на каждой ступени. Лазерный отжиг и окисление проводят по примеру 1.

Пример 3. На поверхности слоя ПК, полученного аналогично примеру 1, формируют аморфную кремниевую пленку толщиной 0,18 мкм, иэ газовой фазы в реакторе пониженного давления при комнатной температуре. Лазерный отжиг с плотностью энергии 1,2 Дж/см и окисление проводят по примеру 1.

Использование предлагаемого способа получения. структуры КНИ обеспечивает по сравнения с известным способом следующие преимущества: уменьшение шероховатости поверхности структур КНИ за счет плавления и кристаллизации плотной гладФормула изобретения

1. Способ получения структур кремния на изоляторе, включающий создание в монокристаллической пластине кремния слоя пОристого кремния, импульсный лазерный

15 отжиг и термическое окисление пористого кремния, отличающийся тем, что, с целью снижения шероховатости поверхности при одновременном снижении деформации в структурах, слой пористого

20 кремния создают толщиной не более 1 мкм, а перед лазерным отжигом на поверхности слоя пористого кремния создают слой амарфного кремния толщиной 0 1-0,2 мкм, при этом лазерный отжиг проводят в режиме

25 плавления аморфного кремния.

2, Способ по и. 1, отличающийся тем, что создание пленки аморфного кремния осуществляют осаждением вещества в кристаллическом состоянии при температу30 ре не более 700О С и последующей ее аморфизацией ионным облучением, а лазерный обжиг проводят с плотностью энергии 1,0—

2 Дж/см .