DD296571B5 - SOI-Substrat - Google Patents
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Description
ζ = с (χ + у) genügt,
wobei
ζ = Dicke der Silictumnitndschicht,
χ = Dicke der Sihciumdioxidschicht,
у = Dicke der Polysiliciumschicht
Die Erfindung soll anhand eines Ausfuhrungsbeispiels naher erläutert werden (lOO)-onentiertes Siliciumsubstratmatenal wird thermisch auf eine Schichtdicke von 1 \im oxidiert Daran schließt sich eine Siliciumnitridabscheidung mittels LPCVD von 450 nm Dicke an Zur Erhöhung des viskoelastischen Verhaltens der Nitridschicht wird ihr oberer Bereich über einen Hochdruckoxidationsschntt bei 10 at und 900 0C in ein Oxynitnd umgewandelt Auf diese, an ihrer Oberflache viskoelastische Siliciumnitridschicht erfolgt die Polysiliciumabscheidung zu 2 μηι Schichtdicke Das so zur Rekristallisation vorbereitete Polyknstall-Isolator-System steht viskoelastisch zur Unterlage Danach wird die Struktur zusätzlich mit einer dünnen Haut Oxynitnd und einer Deckschicht aus Siliciumdioxid von 2 μηη Schichtdicke und Siliciumnitrid von 0,03 μιτι Schichtdicke versehen sowie der rückseitige Schichtaufbau bis auf das Siliciumbulkmatenal abgetragen Nach erfolgter Zonenschmelzreknstallisation mittels einer Laserapparatur oder eines Streifenheizers wird die Deckschicht abgetragen und die reknstallisierte Polysiliciumschicht auf dem Sihciumtragermaterial liegt fur die Werterbearbeitung im nachfolgenden Bauelementeprozeß verwerfungsfrei vor, da durch das zwischen dem Bulkmaterial und der Polysiliciumschicht ausgebildete, neue Isolatorschichtsystem die Spannungen des SOI-Substratmatenals auf die durch die Warmewirkung beim Rekristallisationsprozeß auftretenden lokalen thermischen Spannungen im Bereich um die Reknstallisationszone reduziert werden
Claims (1)
- SOI-Substrat, bestehend aus einer zu rekristallisierenden Polysiliciumschicht und Siliciumbulkmaterial sowie einem unter der Polysiliciumschicht befindlichen Isolator, bestehend aus einer auf dem Bulkmaterial ausgebildeten Siliciumdioxidschicht, einer auf der Siliciumdioxidschicht abgeschiedenen Siliciumnitridschicht und einer auf der Siliciumnitridschicht zur Grenzflächenmodifikation ausgebildeten Oxynitridschicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Siliciumnitridschicht der Beziehung ζ = с (x + y) genügt,
wobeiζ = Dicke der Siliciumnitridschicht,
χ = Dicke der Siliciumdioxidschicht,
у = Dicke der Polysiliciumschicht
und
с = 0,15.Anwendungsgebiet der ErfindungDie Erfindung betrifft ein SOI-Substrat, das der Herstellung von dielektrisch isolierten, elektronischen Bauelementen dient, d h Bauelementen, die eine erhöhte Spannungs- und Strahlungsfestigkeit aufweisenCharakteristik des bekannten Standes der TechnikDie Erzeugung einer > 0,5 μπι dicken, einkristallen Siliciumschicht auf einer als Isolator dienenden SiCVSchicht, die auf einem Halbleitersubstratmatenal ausgebildet ist, mittels eines durch einen Energieeintrag initiierten Reknstallisationsprozesses von polykristallinen Silicium bedingt ab Schwelltemperatur von 1 100 0C aufwärts das Auftreten von plastischen Verformungen des SOI-Substratmatenals Dabei spielen neben spezifischen anlagentechnischen Effekten sowie Substratmatenaleigenschaften und Deckschichtemissionsverhalten der Spannungszustand des Mehrschicht-Substrat-Systems selbst eine entscheidende Rolle Wahrend vorteilhafte Substratmatenaleigenschaften und das Deckschichtemissionsverhalten durch die Auswahl von versetzungsfreiem und niedrigsauerstoffhaltigem Bulksilicium bzw durch spezielle Deckschichtmodifikationen sich vergleichsweise einfach einstellen lassen, erfordert die Vermeidung der anlagenbedingten Versetzungsinduzierung und Substratverwerfung höheren Aufwand Bekannt ist die Verwendung von gescannten Streifenheizern, die eine beliebige lokale Anhebung der Vorheiztemperatur der Substratscheibe in einem vanierbaren Bereich um die Reaktionszone des Heizers gestatten (DD-Patentschrift 266 674) und damit den Temperaturgradienten in Ziehnchtung wesentlich reduzieren Zur Unterdrückung von Scheibenrandversetzungen infolge sich im schnellen thermischen Prozeß ausbildender radialer Temperaturgradienten werden spezielle Substratscheiben-Auflagesysteme mit ringförmigen Warmespeichem genutzt (DD-Patentschrift 277 785) Diese Maßnahmen reichen jedoch nicht aus, diese mit der Rekristallisation dicker Schichten auftretenden plastischen Scheibenverwerfungen wesentlich zu reduzieren In den nachfolgenden Schritten des Bauelementeherstellungsprozesses, insbesondere bei der Anwendung lithografischer Verfahren, treten auf Grund dieser plastischen Scheibenverwerfung sehr hohe Fehlerraten auf, die den Bauelementeherstellungsprozeß auf der Basis von SOI-Substraten uneffizient werden lassen In der japanischen Patentanmeldung JP 59-104 116 (A) ist ein SOI-Substrat nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 beschrieben, bei dem ein Isolator unter einer Polysiliciumschicht auf einem Siliciumbulkmaterial ausgebildet ist Nachteilig ist hierbei jedoch die Nichtspannungsfreiheit des gesamten Schichtaufbaus, so daß es im Hochtemperatur-Reknstallisationsprozeß über Streßrelaxation zur geometrischen Verwerfung und Vergleitung des gesamten SOI-Substrats kommen kannZiel der ErfindungZiel der Erfindung ist es, ein SOI-Substrat zu schaffen, das einerseits den an vollständig dielektrisch isolierte Bauelemente gestellten Anforderungen gerecht wird und andererseits die Ausbildung von Spannungen im Bulkmatenal, die im Reknstallisationsprozeß relaxieren, wesentlich reduziertDarlegung des Wesens der ErfindungDer Erfindung liegt dabei die Aufgabe zugrunde, einen Isolator fur SOI-Substratmatenal zu schaffen, der bei Gewährleistung der Viskoelastizitat des Isolatorschichtsystems die im Reknstallisationsprozeß des Polysiliciums im SOl-Schichtsystem auftretenden Spannungen auf lokale thermische Spannungen, die nur im unmittelbaren Bereich um die Reknstallisationszone auftreten, reduziertDiese Aufgabe wird durch ein SOI-Substrat, bestehend aus einer zu rekristallisierenden Polysiliciumschicht und Siliciumbulkmaterial sowie einem unter der Polysiliciumschicht befindlichen Isolator, bestehend aus einer auf dem Bulkmatenal ausgebildeten Siliciumdioxidschicht, einer auf der Siliciumdioxidschicht abgeschiedenen Siliciumnitridschicht und einer auf der Siliciumnitridschicht zur Grenzflächenmodifikation ausgebildeten Oxynitridschicht erfindungsgemaß dadurch gelost, daß die Dicke der Siliciumnitridschicht der Beziehung
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| DD34271290A DD296571B5 (de) | 1990-07-12 | 1990-07-12 | SOI-Substrat |
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| DD296571A5 DD296571A5 (de) | 1991-12-05 |
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| Country | Link |
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| DD (1) | DD296571B5 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007011878A1 (de) * | 2007-03-13 | 2008-09-18 | Hydac Electronic Gmbh | Isolatorschichtsystem für einen Sensor und Sensor mit einem solchen Isolatorschichtsystem |
-
1990
- 1990-07-12 DD DD34271290A patent/DD296571B5/de not_active IP Right Cessation
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|---|---|---|---|---|
| DE102007011878A1 (de) * | 2007-03-13 | 2008-09-18 | Hydac Electronic Gmbh | Isolatorschichtsystem für einen Sensor und Sensor mit einem solchen Isolatorschichtsystem |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DD296571A5 (de) | 1991-12-05 |
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