[其他]高清晰陽極化的內(nèi)層界面

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86107669
• 申請(qǐng)日: 1986-12-04
• 公開（公告）號(hào): CN86107669A
• 公開（公告）日: 1987-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 埃爾頓·杰·佐倫斯基;大衛(wèi)·彼·斯布萊特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 得克薩斯儀器公司
• 主分類號(hào): H01L21/306
• 分類號(hào): H01L21/306;H01L21/76
• 代理公司: 上海專利事務(wù)所
• 代理人: 曹磊

本發(fā)明是有關(guān)生成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，尤其是有關(guān)制備改進(jìn)的隔離的半導(dǎo)體區(qū)域的方法，該方法能夠制備改進(jìn)的半導(dǎo)體器件。

半導(dǎo)體工業(yè)繼續(xù)向著朝改進(jìn)的雙極性集成電路，包括雙極型晶體管、MQS器件、或者二者皆有的方向發(fā)展。例如有人提議橫向雙極型器件比傳統(tǒng)的垂直方向的結(jié)構(gòu)具有一定的優(yōu)點(diǎn)，并試圖制造這種器件。為此，研究的一個(gè)領(lǐng)域是利用隔離技術(shù)，例如氧注入技術(shù)，希望改進(jìn)得到的雙極型晶體管結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。然而，以前應(yīng)用于MOS電路的隔離技術(shù)，在制備雙極型器件時(shí)有其固有的局限性。這種隔離技術(shù)中的一個(gè)局限是在沿半導(dǎo)體和隔離層之間的界面固有形成的缺陷。這些缺陷阻礙了近距離的橫向結(jié)的形成，因此阻礙了制備高增益器件。

其它隔離技術(shù)的局限性包括自然的或固有的上擴(kuò)散或者雜質(zhì)自摻雜到半導(dǎo)體材料之中，這通常發(fā)生在接近隔離界面處。在現(xiàn)有隔離技術(shù)中，產(chǎn)生雜質(zhì)的固有的或自然的橫向擴(kuò)散也是一個(gè)問題，它導(dǎo)致了制得器件的漏電增大和總的等級(jí)的降低。

由上可知，對(duì)于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法提出了要求，即利用這種制造方法制備高增益的橫向雙極型器件，與之相關(guān)的要求和為改進(jìn)隔離技術(shù)所提出的是在半導(dǎo)體材料和隔離內(nèi)層之間提供一種低缺陷的和高精確限定的面。

本發(fā)明提供了一種生成隔離半導(dǎo)體區(qū)域或島的方法，該區(qū)域或島與現(xiàn)有技術(shù)相比，在半導(dǎo)體區(qū)域和與之相鄰的隔離區(qū)域之間具有更陡的渡越區(qū)。由于這種陡的渡越區(qū)和減少了邊界缺陷，就能生成近距離的雙極型晶體管結(jié)，制備高增益的雙極型器件。在MOS器件制造方面，可以實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的器件隔離，減小寄生晶體管效應(yīng)，包括鎖上（Latch????up）;提高器件的輻射硬度，減少“單一事件失常”（Single????event????upsets）;減少源-基片的電容，提高器件的開關(guān)速度。

根據(jù)本發(fā)明的主要的一方面，用高濃度摻雜的可陽極氧化的N+半導(dǎo)體材料層淀積在半導(dǎo)體基片上。在外延層頂表面上的任何界面或自然氧化物被去除以防止生成鳥嘴狀或啄形結(jié)構(gòu)（Birds????beak????or????birds????head），氧化硅層形成在外延層上，根據(jù)圖形掩模限定的區(qū)域，在其上將順序蝕刻出深的溝道。然后，深的溝道通過分層結(jié)構(gòu)蝕刻到半導(dǎo)體基片，在低溫條件下，在溝道的側(cè)壁上生成長(zhǎng)出一層薄的氧化物層。然后，基片結(jié)構(gòu)被旋轉(zhuǎn)在陽極氧化處理的溶液中清洗溝道，溶液中接通電流以陽極氧化處理重?fù)诫s的N+層，從而把該層變成單一的、均勻多孔的硅內(nèi)層，接著，該結(jié)構(gòu)受到快速的、低溫氧化處理以把該內(nèi)層變成隔離氧化物半導(dǎo)體層，低溫氧化作用導(dǎo)致了在外延層和隔離內(nèi)層之間非常陡的界面。

溝道用隔離氧化物填充，并經(jīng)平面化處理得到所需的表面形狀，因此，外延半導(dǎo)體材料的隔離島區(qū)在隔離內(nèi)層之間有很陡的限定界面。因?yàn)橹挥玫蜏靥幚恚庋訉硬牧嫌捎谏蠑U(kuò)散或自摻雜相對(duì)保持互不影響，且界面缺陷減少到最小。附圖說明：

本發(fā)明的其它特征將通過結(jié)合附圖對(duì)制造工藝和產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)的描述更為明顯，其中：

圖1是現(xiàn)有技術(shù)半導(dǎo)體的截面圖，作為一種例子，其結(jié)構(gòu)是一橫向npn雙極型晶體管。

圖2是圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)雙極型半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的放大剖視圖說明在外延硅層和氧化物層的界面上的邊界缺陷。

圖3是比較根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)（虛線）方法制成的其外延硅和氧化物界面摻雜濃度分布的圖形和根據(jù)本發(fā)明（實(shí)線）方法的結(jié)構(gòu)。

圖4是根據(jù)本發(fā)明在半導(dǎo)體基片上形成各層的截面圖;

圖5是開槽的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的截面圖;

圖6是受到陽極氧化溶液處理的開槽半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的截面圖;

圖7是在氧化處理后半導(dǎo)體陽極氧化結(jié)構(gòu)截面圖;

圖8是說明抗蝕平面化處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的截面圖;

圖9是說明部分平面化表面的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的截面圖。

圖10說明根據(jù)本發(fā)明而生成的隔離的外延槽的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的截面圖。最佳實(shí)施例的詳細(xì)說明