Способ получения структур кремний-на-изоляторе

Способ получения структур кремний-на-изоляторе

Реферат

 

Изобретение относится к области полупроводниковой микроэлектроники и может быть использовано для создания ИС с полной диэлектрической изоляцией. Целью изобретения является сохранение окислительного свойства пористого кремния за счет снижения температуры процессов и получение заданного топологического рисунка структуры КНИ путем локальной обработки ионным пучком. Поставленная цель достигается за счет ускоренного термического окисления пористого кремния по сравнению с монокристаллической пленкой кремния, образующейся за счет облучения ионами с массой не менее 28 а.е.м. при 300-500°С.

Изобретение относится к области полупроводниковой микроэлектроники и может быть использовано для создания приборов на изолирующих подложках. Целью предложенного способа является сохранение окислительного свойства пористого кремния (ПК) за счет исключения высокотемпературных операций и получение заданного топологического рисунка структуры кремний-на-изоляторе (КНИ) путем локальной обработки ионным пучком. В известном способе получения структуры КНИ, включающем создание в монокристаллической пластине Si поверхностного слоя ПК и его термическое окисление, на ПК формируют пленку аморфного Si и осуществляют облучение ионами с массой не менее 28 а.е.м. и энергией, достаточной для проникновения на толщину аморфной пленки, находящейся при 300-500^оС. Причем формирование пленки аморфного Si осуществляют осаждением вещества как в аморфном состоянии с уплотняющим отжогом при 200-500^оС без выноса на воздух, так и кристаллическом при температуре не более 700^оС и последующей ее аморфизации ионным облучением. П р и м е р 1.1. Образование поверхностного слоя ПК толщиной 1,5 мкм осуществляют в пластине Si (100) КЭС-0,01 анодным растворением в водном растворе HF при плотности тока 100 мкА/см². 2. Формирование пленки аморфного Si толщиной 50 нм проводят в высоковакуумной установке методом молекулярно-лучевого осаждения при 150^оС с последующим уплотняющим отжигом при 400^оС 40 мин. Кроме того, уплотняющий отжим проводят при температурах 200^оС в течение 1,5 ч и 500^оС 20 мин. 3. Ионно-стимулированный рост монокристаллической пленки от границы с ПК осуществляют облучением ионами через маску в виде решетки из полосок тантала шириной 0,3 мм с зазорами 0,3 мм 1 мм при следующих условиях: ион ¹³¹Хе⁺, энергия 140 кэВ, доза 10¹⁶ см^-2, температура 500^оС. П р и м е р 2. Структуру, полученную аналогично пунктам 1 и 2 примера 1, обрабатывают по п. 3 при следующих условиях: ион ¹³¹Хе⁺, энергия 140 кэВ, доза 510¹⁵ см^-2, температура 400^оС. П р и м е р 3. Структуру, полученную аналогично пунктам 1 и 2 примера 1, обрабатывают по п.3, при следующих условиях (комбинированное облучение): Ион ⁷⁵As⁺, Энергия 130 кэВ, доза 10¹⁶ см² 80 кэВ 10¹⁶ см^-2 40 кэВ 10¹⁶ см^-2 Температура 500^оС П р и м е р 4. Структуру, полученную аналогично пунктам 1 и 2 примера 1, обрабатывают по п.3 при следующих условиях: ион ³¹Р⁺, энергия 100 кэВ, доза 10¹⁶ см^-2, температура 500^оС. П р и м е р 5. Структуру, полученную аналогично пунктам 1 и 2 примера 1, обрабатывают по п.3 при следующих условиях: ион ²⁸Si⁺, энергия 60 кэВ, доза 510¹⁵ см², температура 300^оС. П р и м е р 6. На поверхность слоя ПК, полученного аналогично п.1 примера 1, осаждают поликристаллическую пленку Si толщиной 120 нм в реакторе пониженного давления посредством разложения моносилана при температуре 700^оС. Последующую ее аморфизацию осуществляют комбинированным облучением при комнатной температуре ионами As⁺ с энергией 130, 80 и 40 кэВ дозами 10¹⁵ см^-2 на каждой ступени. Заключительную обработку проводят тем же комбинированным облучением, только при температуре 500^оС и дозами 10¹⁶ см^-2. Использование предлагаемого способа получения структуры КНИ обеспечивает надежное сохранение окислительных свойств ПК в процессе создания структуры КНИ, что особенно важно при массовом производстве приборов, возможность привлечения к производству приборов на основе структур КНИ, широко используемых в технологии микроэлектроники методом химического и плазмо-химического осаждения пленок, упрощение процесса получения структур КНИ за счет сокращения числа операций, возможность создания структур КНИ с заданным топологическим рисунком посредством управления ионным облучением.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТРУКТУР КРЕМНИЙ-НА-ИЗОЛЯТОРЕ, включающий создание на поверхности кремниевой пластины слоя пористого кремния и его термическое окисление, отличающийся тем, что, с целью сохранения окислительных свойств пористого кремния за счет исключения высокотемпературных операций и получения заданного топологического рисунка, на слое пористого кремния формируют пленку аморфного кремния, после чего осуществляют облучение пленки аморфного кремния при температуре 300-500^oС всей поверхности или локально ионами с массовой не менее 28 а.е.м. и энергией, достаточной для проникновения на толщину аморфной пленки.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 8-2000

Извещение опубликовано: 20.03.2000