Brevet FR2011292A1 — publié le 19700227

i 2011292 La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'un produit intermédiaire pour circuits intégrés, suivant lequel on produit une couche de silicium polycristalline par dépôt de silicium sur un support, ensemble avec de minimes quantités d'impu-5 retés qui influencent la structure cristalline du silicium déposé. On sait que la fabrication de circuits intégrés isolés au quartz implique le dépôt d.'une couche relativement épaisse de silicium polycristallin. Au cours de la fabrication du circuit, cette couche peut provoquer des perturbations lorsqu'elle change de 10 forme. Ainsi, un changement de la forme de la couche de silicium polycristallin se produit régulièrement pendant un traitement prolongé à haute température. Ces changements de forme sont causés par une auto-diffusion du silicium et par la conversion de zones cristallines instables dans la couche polycristalline. 15 La présente invention a pour but d'atténuer l'auto-diffusion nuisible et la conversion de zones cristallines instables dans une mesure telle qu'elles ne soient plus dangereuses. Conformément à l'invention, on atteint ce but en utilisant, comme impuretés, qui sont déposées ensemble avec le silicium, des impuretés qui sont 20 insolubles dans le silicium. Comme impureté insoluble, c'est le carbone qui entre ici plus particulièrement en ligne de compte. Cependant, lorsqu'on utilise du carbone comme impureté insoluble, le coefficient de dilatation thermique de la couche de si-25 licium polycristallin se modifie au point que les disques de silicium, alors qu'ils sont plans aux hautes températures de dépôt, se gauchissent lors du refroidissement à la température ambiante. Comme le carbone possède un coefficient de dilatation thermique plus grand que celui du silicium, on peut surmonter cette JO difficulté avec succès en déposant également, ensemble avec le carbone, du bioxyde de silicium, celui-ci possédant un coefficient de dilatation thermique plus petit que celui du silicium. On peut ainsi compenser l'influence nuisible du carbone. En outre, le bioxyde de silicium participe également à la réduction de l'auto-35 diffusion. Les concentrations des matières dopantes neutres dans la couche de silicium polycristalline sont le plus souvent, par exemple, BAD ORIGINAL 69 20430 2 2011292 de 0,010 à 0,022 mole pour cent, avantageusement de 0,016 mole pour cent de carbone et 0,008 à 0,016 mole pour cent, avantageusement 0,012 mole pour cent de bioxyde de silicium, calculé sur le silicium polycristallin pur déposé. 5 II s'est avéré très avantageux d'employer du tétraéthoxysi- lane comme matière de départ pour le dépôt de bioxyde de silicium, du toluène comme matière de départ pour le dépôt de carbone et du silicochloroforme comme matière de départ pour le dépôt de silicium polycristallin, dans les quantités qui, au moins approximati-10 vement, sont nécessaires à l'obtention des concentrations mentionnées dans la couche déposée. Les vitesses des réactions de ces matières de départ avec la surface à revêtir sont sensiblement identiques, en sorte qu'en mélangeant ces matières de départ dans un rapport molaire correspon-15 dant au dopage souhaité, la couche déposée présente sensiblement les mêmes concentrations molaires dans toute son épaisseur. Le support peut être un bloc de silicium monocristallin, sur lequel on dépose' la couche de silicium polycristallin. Avant le dépôt du silicium polycristallin, on pourrait cependant disposer 20 line mince couche de bioxyde de silicium sur le bloc de silicium monocristallin. Une telle couche de bioxyde de silicium est suffisamment mince pour que son coefficient de dilatation thermique n'exerce pas d'influence sur le façonnage du disque terminé. BAD ORIGINAL 69 20430 3 2011292 REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un produit intermédiaire pour circuits intégrés, suivant lequel on produit une couche de silicium polycristalline par dépôt de silicium sur ion support, ensem- 5 ble avec de minimes quantités d'impuretés qui influencent la structure cristalline du silicium déposé, caractérisé en ce que l'on utilise des impuretés qui sont insolubles dans le silicium. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on dépose le silicium polycristallin ensemble avec au moins deux 10 impuretés. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on dépose du carbone comme impureté. 4. Procédé selon les revendications 2 et 3>- caractérisé en ce que l'on dépose du carbone et du bioxyde de silicium comme im- 15 puretés. 5. Procédé selon la revendication 4-, caractérisé en ce que l'on dépose de 0,010 à 0,022 mole pour cent, de préférence 0,016 mole pour cent, de carbone, et de 0,008 à 0,016 mole pour cent, de préférence 0,012 mole pour cent, de bioxyde de silicium, cal- 20 culé sur le silicium polycristallin pur déposé. 6. Procédé selon la revendication 5» caractérisé en ce que l'on utilise du tétraéthoxysilane comme matière de départ pour le dépôt de bioxyde de silicium, du toluène comme matière de départ pour le dépôt de carbone et du silicochloroforme comme matière de 25 départ pour le dépôt de silicium polycristallin, dans les quantités qui sont au moins approximativement nécessaires à l'obtention des concentrations précitées dans la couche déposée.