DD247543A1 - METHOD FOR PRODUCING SEMICONDUCTOR COMPONENTS - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung findet Anwendung bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen mit Planar-Epitaxie-Technik. Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zur Ausbeuteerhoehung und zur Erhoehung der Packungsdichte von Halbleiterbauelementen, wobei Gebiete unter und ueber der Epitaxie-Schicht unabhaengig vom auftretenden Epitaxie-Versatz genau zugeordnet werden. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass im Anschluss an den Epitaxie-Prozess die Epitaxie-Schicht an ausgewaehlten Stellen behandelt wird, bis das Zentrum des dabei entstehenden Reliefs mit dem Zentrum der tatsaechlichen Lage des begrabenen Gebietes bei dessen senkrechter Projektion auf das Relief zusammenfaellt.The invention finds application in the production of semiconductor devices with planar epitaxy technique. The aim of the invention is a method for increasing the yield and increasing the packing density of semiconductor devices, wherein regions below and above the epitaxial layer are assigned exactly, independently of the occurring epitaxial offset. According to the invention, this object is achieved in that, following the epitaxial process, the epitaxial layer is treated at selected locations until the center of the resulting relief coincides with the center of the actual position of the buried region as it is projected perpendicularly onto the relief.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Halbleiterbauelementen mit Planar-Epitaxie-Technik.The invention relates to a method for the production of semiconductor devices with planar epitaxial technology.
Zur Herstellung integrierter Festkörperschaltkreise und Halbleiterbauelemente in Planar-Epitaxie-Technik werden Substratmaterialien mit definierter Kristallorientierung verwendet. Das Aufwachsen der monokristallinen Epitaxie-Schicht erfolgt bekanntermaßen so, daß es durch das vorzugsweise Beibehalten der Kristallorientierung des Substratmaterials während des Wachstumsprozesses, zu einer lateralen Versetzung von vor dem Epitaxieprozeß im Substrat vorhandenen Strukturkanten kommen kann, insbesondere bei der Verwendung von < 111 > Material. In der Bipolartechnik ist es z. B. erforderlich, Gebiete zu realisieren, die durch die Epitaxie „begraben" werden, deren Reliefkanten entsprechend der Kristallorientierung des verwendeten Substratmaterials, in der Regel <111 >Si unter einem definierten Winkel, in der Regel Φ 90°, zur Substratoberfläche mitwachsen. Dadurch entsteht ein lateraler Versatz zwischen der Lage der infolge des Epitaxie-Prozesses übertragenen Strukturkanten des begrabenen (z. B. n+-)Gebietes und den ursprünglichen, senkrecht an die Substratoberfläche projezierten Strukturkanten.Substrate materials with defined crystal orientation are used to fabricate integrated solid-state circuits and semiconductor devices in planar epitaxial technology. The growth of the monocrystalline epitaxial layer is known to be such that by preferentially maintaining the crystal orientation of the substrate material during the growth process, lateral displacement of structural edges present in the substrate prior to the epitaxial growth process may occur, particularly when using <111> material. In bipolar technology, it is z. B. required to realize areas that are "buried" by the epitaxy whose relief edges according to the crystal orientation of the substrate material used, usually <111> Si at a defined angle, usually Φ 90 ° grow with the substrate surface A lateral offset arises between the position of the structural edges of the buried (eg, n + ) region transmitted as a result of the epitaxy process and the original structural edges projected perpendicular to the substrate surface.
Dieser laterale Epitaxie-Versatz ist zur Vermeidung von Ausbeuteverlusten bereits im Layout konstruktiv zu berücksichtigen durch entsprechend große Sicherheitsabstände bzw. Überlappungen der elektrisch relevanten Schaltungselemente, so z. B. ein genügend großer Abstand zwischen dem n+-begrabentfn Gebiet und dem Isolierrahmen oder einer ausreichenden Überlappung des n+-begrabenen Gebietes durch das Schachtgebiet als niederohmigen Kontakt zu diesem, deren Eindiffusion projezierend symmetrisch zur Substratoberfläche mindestens größer der Dicke der Epitaxie-Schicht in diese hinein sein müssen. Als besonderes Problem wirkt sich dabei negativ aus, daß der laterale Epitaxie-Versatz insbesondere von einer Reihe technologischer Parameter abhängt und seine Reproduzierbarkeit entweder als schwer beherrschbar eingeschätzt werden muß oder bisher nur durch nicht zerstörungsfreie Analysemethoden ermittelt werden kann, z. B. durch Einbringung von geeigneten Schliffen.This lateral epitaxial displacement is to avoid yield losses already in the layout constructively taken into account by correspondingly large safety distances or overlaps of the electrically relevant circuit elements, such. B. a sufficiently large distance between the n + -begrabentfn area and the insulating frame or a sufficient overlap of the n + -benched area through the shaft area as a low-resistance contact to this, their Eindiffusion projecting symmetrical to the substrate surface at least greater than the thickness of the epitaxial layer in they have to be inside. As a particular problem has a negative effect that the lateral epitaxial displacement particularly depends on a number of technological parameters and its reproducibility must either be considered difficult to control or so far can only be determined by non-destructive analysis methods, eg. B. by introducing appropriate cuts.
Um eine hohe Integrationsdichte bzw. minimalen Flächenbedarf für die entsprechende Funktion der Schaltung oder des Bauelementes zu realisieren, muß dieser Epitaxie-Versatz durch eine hinreichende laterale Verschiebung von Anordnungen unter der Epitaxie „kompensiert" werden. Den Epitaxie-Versatz durch solch eine laterale Verschiebung zu kompensieren, dazu sind im wesentlichen 2 Verfahren bekannt.In order to realize a high integration density or minimum area requirement for the corresponding function of the circuit or the component, this epitaxial displacement must be "compensated" by a sufficient lateral displacement of arrangements under the epitaxy Compensate, this essentially two methods are known.
Zum Ersten wird ein fester Epitaxie-Versatz im Entwurf der Schaltung oder des Bauelementes berücksichtigt, in dem Zuordnungsstrukturen oder Justiermarken gegenüber den Strukturen der Schaltung oder des Bauelementes um den Epitaxie-Versatz verschoben werden. Dies setzt einen über alle Scheiben stabilen bekannten Epitaxie-Versatz voraus, der erfahrungsgemäß schwer beherrschbar ist. Der aktuelle Stand des Epitaxie-Versatzes kann bei Änderungen des selben durch eine analoge Entwurfsänderung kompensiert werden, was ökonomisch fragwürdig erscheint.First, a fixed epitaxial skew is taken into account in the design of the circuit or device by shifting assignment structures or alignment marks with respect to the structures of the circuit or device by the epitaxial displacement. This requires a well-known stable epitaxial displacement over all discs, which experience has shown that it is difficult to control. The current state of the epitaxial offset can be compensated for changes in the same by a similar design change, which appears economically questionable.
Zum Zweiten wird durch eine geeignete Meßanordnung eine von Scheibe zu Scheibe beliebige Verschiebung fotolithografisch definiert eingestellt (WP 229537). Dies setzt aber voraus, daß der Epitaxie-Versatz vorher analysiert und digitalisiert, wird und auf jeder Scheibe hinreichend konstant ist.Secondly, a suitable measuring arrangement is used to set a shift from one slice to another in a photolithographically defined manner (WP 229537). However, this presupposes that the epitaxial displacement is previously analyzed and digitized, and is sufficiently constant on each slice.
Da bisher bekannte Analyseverfahren nicht zerstörungsfrei und relativ aufwendig sind, kann nicht jedes zu bearbeitende Substrat analysiert werden und der Abstand zwischen 2 Analysen ist relativ groß. Kurzzeitschwankungen zwischen 2 Analysen können damit nicht erfaßt werden. Es ist außerdem organisatorisch schwierig, u. a. unter Produktionsbedingungen bei großer Typenvielfalt, auf einen instabilen Epitaxie-Versatz zu reagieren.Since previously known analysis methods are not destructive and relatively expensive, not every substrate to be processed can be analyzed and the distance between 2 analyzes is relatively large. Short-term fluctuations between 2 analyzes can thus not be detected. It is also organizationally difficult, u. a. under production conditions with large variety of types, to react to an unstable epitaxial displacement.
Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Ausbeuteerhöhung und zur Erhöhung der Packungsdichte von Halbleiterbauelementen in Planarepitaxietechnik anzugeben, bei dem Gebiete unter und über der Epitaxieschicht unabhängig vom auftretenden Epitaxieversatz genau zugeordnet werden.The aim of the invention is to specify a method for increasing the yield and for increasing the packing density of semiconductor components in planar epitaxial technology, in which regions under and over the epitaxial layer are assigned exactly, independently of the occurring epitaxial displacement.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem Gebiete unter und über der Epitaxieschicht unabhängig vom Epitaxieversatz genau zugeordnet werden können.The invention has for its object to provide a method with which areas below and above the epitaxial layer can be assigned exactly regardless of epitaxial displacement.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß im Anschluß an den Epitaxie-Prozeß die Epitaxie-Schicht an ausgewählten Stellen behandelt wird, bis das Zentrum des dabei entstehenden Reliefs mit dem Zentrum der tatsächlichen Lage des begrabenen Gebietes bei dessen senkrechter Projektion auf das Relief zusammenfällt. Somit ist eine hinreichend genaue laterale Zuordnung von Folgestrukturen zur tatsächlichen Lage des begrabenen Gebietes möglich.According to the invention the object is achieved in that following the epitaxial process, the epitaxial layer is treated at selected locations until the center of the resulting relief coincides with the center of the actual position of the buried territory in its vertical projection on the relief. Thus, a sufficiently accurate lateral assignment of sequence structures to the actual location of the buried territory is possible.
Diese hinreichend genaue Zuordnung vermeidet negative elektrische Auswirkungen des Epitaxie-Versatzes auf die Gutausbeute auf allen Gebieten jeder Scheibe.This sufficiently accurate assignment avoids negative electrical effects of the epitaxial skew on the crop yield in all areas of each slice.
Die einer Erhöhung des Integrationsgrades und der Packungsdichte entgegenstehenden, im Entwurf berücksichtigten Sicherheitsabstände können demzufolge minimiert werden ohne die bisher erforderliche Analyse und Kompensation des Epitaxie-Versatzes.Consequently, the safety margins that preclude an increase in the degree of integration and the packing density can be minimized without the analysis and compensation of the epitaxial displacement that was previously required.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert werden.The invention will be explained below with reference to an embodiment.
Figur 1 zeigt eine Scheibe nach der Epitaxie mit einer Maske über dem begrabenen Gebiet.Figure 1 shows a slice after epitaxy with a mask over the buried area.
In Figur 2 ist die Scheibe nach dem Herstellen einer Öffnung im Silicium dargestellt.In Figure 2, the disc is shown after making an opening in the silicon.
Figur 3 gibt den Bearbeitungszustand nach der Herstellung einer zum begrabenen Gebiet erfindungsgemäß zugeordneten Lackmaske wieder.FIG. 3 shows the processing state after the production of a lacquer mask assigned to the buried area according to the invention.
Bei der Herstellung von integrierten Schaltkreisen wird auf einem p-leitenden Si-Substrat 1 eine η-leitende Epitaxie-Schicht 2 abgeschieden, wodurch die zuvor durch geeignete Maskierung und Dotierung erzeugten Gebiete 3,3' begraben werden. Dabei entstehen an der Oberfläche der Epitaxie-Schicht Reliefs 4,4'. Das Zentrum dieser Reliefs ist um den Epitaxie-Versatz 5 gegenüber der senkrechten Projektion des Zentrums des begrabenen Gebietes auf der Oberfläche lateral verschoben.In the production of integrated circuits, an η-type epitaxial layer 2 is deposited on a p-type Si substrate 1, whereby the regions 3, 3 'previously generated by suitable masking and doping are buried. Reliefs 4,4 'are formed on the surface of the epitaxial layer. The center of these reliefs is laterally shifted by the epitaxial displacement 5 with respect to the vertical projection of the center of the buried area on the surface.
Zur Sicherung einer vom Epitaxie-Versatz unabhängigen Zuordnung der Folgeebenen zum begrabenen Gebiet ist über einem ausgewählten begrabenen Gebiet 3 und dem dazugehörigen Oberflächenrelief 4 eine Öffnung 7 im Epitaxie-Silicium herzustellen. Dazu wird eine Maske 6 aufgebracht und das unter dieser Maske 6 befindliche Silicium in einem Gemisch ausTo secure an epitaxial displacement-independent assignment of the following planes to the buried area, an opening 7 in the epitaxial silicon is to be produced over a selected buried area 3 and the associated surface relief 4. For this purpose, a mask 6 is applied and the silicon located under this mask 6 in a mixture
60-95 Mol-% HNO3 60-95 mol% HNO 3
4-40Mol-%HF4-40Mol-% HF
0,1-35 Mol-% CH3COOH0.1-35 mol% CH 3 COOH
0,01-1 Mol-% H2 [SiF6]0.01-1 mol% H 2 [SiF 6 ]
10-35 Mol-% H2O aufgelöst,10-35 mol% H 2 O dissolved,
wobei die Temperatur vorzugsweise kleiner als 2930K konstant gehalten wird. Dabei entsteht ein Relief 8, dessen Zentrum mit dem Zentrum des inzwischen aufgelösten begrabenen Gebietes 3 zusammenfällt.wherein the temperature is preferably kept smaller than 293 0 K constant. The result is a relief 8, whose center coincides with the center of the now dissolved buried territory 3.
Nach Herstellung einer SiO2-Schicht 9 auf der Scheibenoberfläche erfolgt die erfindungsgemäße Zuordnung der Öffnungen 10 in der Lackmaske für die Folgeebene zum begrabenen Gebiet 3' durch Zuordnung dieser Maske 6 zum Relief 8 in der Öffnung 7 im Silicium.After production of an SiO 2 layer 9 on the wafer surface, the assignment according to the invention of the openings 10 in the lacquer mask for the successive plane to the buried region 3 'takes place by assigning this mask 6 to the relief 8 in the opening 7 in the silicon.
Claims (8)
0,1-35 Mol-% CH3COOH
0,01-1 Mol-% H2 [SiF6]
10-35 Mol-% H2O
durchgeführt wird.4-40 mole% HF
0.1-35 mol% CH 3 COOH
0.01-1 mol% H 2 [SiF 6 ]
10-35 mole% H 2 O
is carried out.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DD28856486A DD247543A1 (en) | 1986-04-01 | 1986-04-01 | METHOD FOR PRODUCING SEMICONDUCTOR COMPONENTS |
Applications Claiming Priority (1)
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DD28856486A DD247543A1 (en) | 1986-04-01 | 1986-04-01 | METHOD FOR PRODUCING SEMICONDUCTOR COMPONENTS |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DD247543A1 true DD247543A1 (en) | 1987-07-08 |
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ID=5577726
Family Applications (1)
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DD28856486A DD247543A1 (en) | 1986-04-01 | 1986-04-01 | METHOD FOR PRODUCING SEMICONDUCTOR COMPONENTS |
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DD (1) | DD247543A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1178526A2 (en) * | 2000-07-31 | 2002-02-06 | Mitsubishi Chemical Corporation | Mixed acid solution in etching process, process for producing the same, etching process using the same and process for producing semiconductor device |
CN102586780A (en) * | 2012-02-21 | 2012-07-18 | 上海正帆科技有限公司 | Acidic etching solution, as well as preparation method and application thereof |
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1986
- 1986-04-01 DD DD28856486A patent/DD247543A1/en not_active IP Right Cessation
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EP1178526A2 (en) * | 2000-07-31 | 2002-02-06 | Mitsubishi Chemical Corporation | Mixed acid solution in etching process, process for producing the same, etching process using the same and process for producing semiconductor device |
EP1178526A3 (en) * | 2000-07-31 | 2004-03-03 | Mitsubishi Chemical Corporation | Mixed acid solution in etching process, process for producing the same, etching process using the same and process for producing semiconductor device |
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