Способ формирования эпитаксиальных структур

 

Изобретение относится к полупроводниковой электронике и может быть использовано при изготовлении интегральных схем с изоляцией заглубленным окислом. Цель изобретения повышение качества структур при одновременном упрощении способа. В качестве подложки используют пластины кремния КФБ 10, прошедшие операции формирования n⁺ скрытых слоев. На пластине формируют p⁺ скрытый слой имплантацией бора с энергией 75 кэВ и дозой 10 мкКл/см² Непосредственно после имплантации бора, используя ту же маску, в область p⁺ скрытого слоя внедряют ионы аргона дозой 5·10¹⁵см^-2 После удаления маски и промывки проводят отжиг для одновременной активации бора и генерации вторичных дефектов. Затем проводят наращивание эпитаксильного слоя и формирование изолирующего заглубленного окисла. При этом сам p⁺ скрытый слой и остающаяся над ним часть эпитаксиального слоя образуют эффективный геттер быстродиффузирующих примесей и точечных дефектов.

Изобретение относится к полупроводниковой электронике и может быть использовано при создании биполярных интегральных схем с заглубленным окислом в качестве изоляции между отдельными элементами схемы. Цель изобретения повышение качества структур при одновременном упрощении способа. П р и м е р. В качестве подложки используют пластины кремния КДБ10, прошедшие операции формирования n⁺ скрытых слоев. На пластине формируют р⁺ скрытые слои имплантацией бора с энергией 75 кэВ и дозой 10 мкКл/см². Непосредственно после имплантации бора, используя ту же маску, в области р⁺ скрытых слоев внедряют ионы аргона дозами 10¹⁵, 5 ˙10¹⁵ и 10¹⁶ ион/см². После удаления маски и промывки проводят отжиг для активации ионов бора и для генерации вторичных дефектов. Затем проводят эпитаксиальное наращивание разложением моносилана при температуре 1150^оС. При этом вторичные дефекты р⁺ скрытого слоя наследуются растущим эпитаксиальным слоем. Толщина эпитаксиального слоя составляет 1,8 мкм, удельное сопротивление 1 Ом˙см. На поверхности эпитаксиального слоя формируют защитное покрытие SiO₂-Si₃N₄. Затем формируют изолирующий заглубленный окисел толщиной 1,6-2,2 мкм путем вытравливания в кремнии канавок глубиной 0,5-0,8 мкм и окисления под давлением 2,5-10,0 атм при температуре 1000-1100^оС. При этом в области р⁺ скрытого слоя осталась часть эпитаксиального слоя, содержащая структурные дефекты, являющиеся геттером быстродиффундирующих примесей и точечных дефектов. Геттер при этом максимально приближен к активным и пассивным элементам интегральной схемы и заключен внутри структуры. Предложенный способ органично включается в существующий технологический цикл изготовления интегральных схем с р⁺ скрытыми слоями и изоляцией заглубленным окислом.

Формула изобретения

СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ЭПИТАКСИАЛЬНЫХ СТРУКТУР, включающий нанесение маскирующего слоя на кремниевую подложку, вскрытие окон в слое, введение легирующей примеси, отжиг для активации легирующей примеси, эпитаксиальное наращивание, создание нарушенного слоя на рабочей стороне подложки путем имплантации ионов нейтральной примеси, отжиг для образования геттерирующих центров, отличающийся тем, что, с целью повышения качества структур при одновременном упрощении способа, на кремниевой подложке дополнительно формируют p⁺ скрытый слой ионной имплантацией легирующей примеси через маску, нарушенный слой создают ионной имплантацией через ту же маску непосредственно после введения легирующей примеси, а отжиг для образования геттерирующих центров совмещают с отжигом для активации легирующей примеси.