СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИЗОЛЯЦИИ
METHOD FOR MANUFACTURING DIELECTRIC INSULATION

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления диэлектрической изоляции с низкими токами утечек.
2
2
Известен способ изготовления диэлектрической изоляции [патент №4983537 США, МКИ H01L 21/76] скрытым слоем SiO, заполняющим протравленную в кремниевую Si подложку канавку, позволяющий исключить образование паразитного проводящего канала у боковых стенок в Si и снизить напряженность электрического поля и тока утечки. В кремниевой Si подложке формируется канавка, внутренняя поверхность канавки термически окисляется, после чего проводится ПФХО слоя SiO, заполняющего объем канавки, который выступает в качестве скрытого защитного изолирующего слоя.
Структуры, изготовленные по такой технологии, из-за низкой технологичности имеют высокую дефектность, которая ухудшает параметры приборов.
3
4
2
2
Известен способ формирования изоляции в полупроводниковом приборе [патент №5059550 США, МКИ H01L 21/76] с изолирующей канавкой. В кремниевой Si подложке вытравливается канавка, затем на подложке формируется трехслойная изолирующая пленка, состоящая из последовательно нанесенных слоев термического окисла, нитрида кремния SiN и осажденного методом ПФХО слоя SiO. Проводится заполнение канавки осажденным поликремнием с его последующим удалением с внешней стороны канавки. Методом ПФХО осаждается слой SiO, и формируются боковые стенки канавки.
Недостатками этого способа являются:
- повышенные значения токов утечек;
- низкая технологичность;
- высокая дефектность.
Задача, решаемая изобретением: снижение токов утечек, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.
3
4
16
-2
Задача решается тем, что на кремниевой подложке после формирования изолирующей пленки, состоящей из последовательно нанесенных слоев термического окисла, нитрида кремния SiN, структура легируется ионами кислорода с энергией 50 кэВ, дозой 1*10 см и проводят термический отжиг при температуре 970°C в течение 1 часа в атмосфере азота.
3
4
16
-2
Технология способа состоит в следующем: на кремниевой подложке вытравливается канавка, затем на подложке формируется изолирующая пленка, состоящая из последовательно нанесенных слоев термического окисла, нитрида кремния SiN, и проводится легирование составного слоя ионами кислорода с энергией 50 кэВ, дозой 1*10 см с последующим термическим отжигом при температуре 970°C в течение 1 часа в атмосфере азота.
По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые приборы, см. табл.
Экспериментальные исследования показали, что выход годных полупроводниковых приборов на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 17,9%.
Технический результат: снижение токов утечек в полупроводниковых структурах, обеспечение технологичности, улучшение параметров, повышение качества и увеличение процента выхода годных.
Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям.
3
4
16
-2
Предложенный способ изготовления диэлектрической изоляции путем формирования из последовательно нанесенных слоев термического окисла, нитрида кремния SiN; с последующим легированием ионами кислорода с энергией 50 кэВ, дозой 1*10 см и термическим отжигом при температуре 970°C в течение 1 часа в атмосфере азота позволяет повысить процент выхода годных приборов, улучшить их качество и надежность.