DE1614455A1 - Verfahren zum Herstellen einer teils aus Siliciumoxid,teils aus Siliciumnitrid bestehenden Schutzschicht an der Oberflaeche eines Halbleiterkoerpers,z.B.einer Halbleiteranordnung - Google Patents

Verfahren zum Herstellen einer teils aus Siliciumoxid,teils aus Siliciumnitrid bestehenden Schutzschicht an der Oberflaeche eines Halbleiterkoerpers,z.B.einer Halbleiteranordnung

Info

Publication number
DE1614455A1
DE1614455A1 DE1967S0108862 DES0108862A DE1614455A1 DE 1614455 A1 DE1614455 A1 DE 1614455A1 DE 1967S0108862 DE1967S0108862 DE 1967S0108862 DE S0108862 A DES0108862 A DE S0108862A DE 1614455 A1 DE1614455 A1 DE 1614455A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
semiconductor
deposition
gas
reaction gas
silicon nitride
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE1967S0108862
Other languages
English (en)
Other versions
DE1614455C3 (de
DE1614455B2 (de
Inventor
Dipl-Chem Dr Erich Pammer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE1614455A priority Critical patent/DE1614455C3/de
Priority to DE19671614569 priority patent/DE1614569A1/de
Priority to NL6716606A priority patent/NL6716606A/xx
Priority to NL6802821A priority patent/NL6802821A/xx
Priority to SE03321/68A priority patent/SE350147B/xx
Priority to CH380468A priority patent/CH474853A/de
Priority to AT253768A priority patent/AT275610B/de
Priority to GB02619/68A priority patent/GB1164418A/en
Priority to FR1562343D priority patent/FR1562343A/fr
Publication of DE1614455A1 publication Critical patent/DE1614455A1/de
Publication of DE1614455B2 publication Critical patent/DE1614455B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1614455C3 publication Critical patent/DE1614455C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/34—Nitrides
    • C23C16/345—Silicon nitride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/40—Oxides
    • C23C16/401—Oxides containing silicon
    • C23C16/402—Silicon dioxide
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/022—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being a laminate, i.e. composed of sublayers, e.g. stacks of alternating high-k metal oxides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02205—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition
    • H01L21/02208—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition the precursor containing a compound comprising Si
    • H01L21/02211—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition the precursor containing a compound comprising Si the compound being a silane, e.g. disilane, methylsilane or chlorosilane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02205—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition
    • H01L21/02208—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition the precursor containing a compound comprising Si
    • H01L21/02219—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition the precursor containing a compound comprising Si the compound comprising silicon and nitrogen
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
    • H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
    • H01L21/02126—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material containing Si, O, and at least one of H, N, C, F, or other non-metal elements, e.g. SiOC, SiOC:H or SiONC
    • H01L21/0214—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material containing Si, O, and at least one of H, N, C, F, or other non-metal elements, e.g. SiOC, SiOC:H or SiONC the material being a silicon oxynitride, e.g. SiON or SiON:H
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
    • H01L21/02164—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material being a silicon oxide, e.g. SiO2
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
    • H01L21/0217—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material being a silicon nitride not containing oxygen, e.g. SixNy or SixByNz
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Description

Heue Anmeldungsunterlagen
Verfahren- zum Herstellen einer teils aus .Siliciumoxid·,-teils aus Siliciumnitrid /bestehenden Schutzsehicsht an derCberflache eines Halbleiterlcörpers:, z.B. einer HaIb-'■'.'■ 1 ei te-r-an Ordnung, ■ ■ ;";
Ko-.'ist. üblicli,. die_ Oberfläche -von 'Halbleiterbauelementen mit einer "dünnen ochutzschicht aus Siliciumoxid". zu versehen ρ :-Vielfach7 wird diese ..ochu-tzschicht bereits1 bei der Herstellung des Halbleiterbaueleraentes,.. z.B. bei- ' Verwendung der sogenannten Planartechnik, benötigt, uu oin lokalisiertes :.:ind if fundieren -von- Dotierungsstoffen aüa- der 0-asphase in den. Halbleiter- ." '-' ' _ :
£7/22 00 o
009ÖIQ/1 097
PA 9/493/862 ' - '2 - -
kristall zu ermöglichen. SiOp-Schiehten besitzen bekanntlich die Eigenschaft, daß sie von einer Reihe der üblichen Do-. tierungsstoffc undurchdringbar sind. Polglich lassen eich derartige Schutzschichten als Maskierung verwenden. Neuerdings kommen als weitere Schutzschichtraaterialien Siliciunnitridschichten in Betracht.
Soll eine SiOp-Schutzschieht an der Oberfläche eines Silieiumkristalles erzeugt werden, so hat man die Möglichkeit, diese Schutzschicht einfach durch Oxydation der Halbleiteroberfläche zu erreichen. Y/eeentlich schwieriger ist es, die Halbleiteroberfläche au nitrieren, un eine Siliciumnitridsehicht zu erzeugen. Sei anderen Halbleitern, s.3. bei Grcmaniun, ist r.an genötigt, das. Material der Schutzschicht, falls es aus SiOp bzw. Si-IL bestehen soll, aus der Gasphase, d.h. durch thermische Unsetzung eines Reaktionsgases, an der erhitzten Oberfläche des Halbleiterkristalles niederzuschlagen. Ec oind eine Reihe von Reaktionsgasen bekannt, welche das Yerlangte zur Herstellung einer SiOp-Schicht leisten. Ferner sind auch verschiedene Verfahren zur Herstellung einer Si-,Ιί.-Schutzschicht an der Oberfläche eines Halbleiterkristalles vorgeschlagen worden.
Bin solches Verfahren ist in der deutschen Patentanmeldung S 103.522 IV(/i2g (PA 66/2433) beschrieben. Dieses Verfahren
BAD ORIGINAL 009810/1097 - 3 -
Ir · · I
PA' 9A93/862 - 3 - ;
zum Herstellen einerSchutzschicht aus einer Silicium- = - - ,(.
oder Gerir.GnitinistickGt off verbindung an der Oberfläche eines J
Kalbleiterkristalles^ vorzugsweise.aus Silicium oder'Germanium,
TTT V
oder einer AB -Verbindung, durch thermische "Abscheidung" der Halbleiterötickstoffverbindung aus der Gasphase ist durch die ■ Anwendung eines Reaktionsgases, welches als aktiven Bestand- .; teil eine iretallfrele flüchtige Verbindung zwischen Stick-
ntoff und den Halbleiter, z.B> Siliciun,; enthalt, gekennzeich- I net. Ein weiteres Verfahren bildet den Gegenstand der deutschen :
Pc-tentanceldung S 1Ö3V578'.ITTcZTZe (PA: 66/2457);. Biese bezieht sich auf ein Verführen zum Herstellen einer Schutzschicht aus einer festen Halbleiter^Stickstoff-Verbindung für Halbleiter- ' :
zwecke, insbesondere an der Oberflache eines.: Haibleiterfcristalls
TTT V
aus Siliciun oder Gerr,aniüti oder einer A B -Verbindung, durch thermische oder elefctrotheraische Abscheidung der Halbleiter-
Stickstoff-Verbindung aus der Gasphaseι v/elches dadurch gekennzeichnet ist, daßä&s verwendete Reaktionsgas aus einer ; ^i neben, Halogen höchstijfs noch Wasserstoff und/oder Alkyl- bsw. Arylreste enthaltenden Yertindung eines halbleitenden Elenentes und einer flüchtigen, gegebenenfalls alkylierteii Stickstoff- | Waseerstoff-Verbindiing erst unmittelbar sn der sit beschichten- ■■·; den EälbleiterccerflUehe" aus seinen Komponenten susannengesetct und an aer erhitzten "Haiblexteroberflache- unter Bildung von Halbl ei temitriä sur"-Reakti on.; gebracht wird.
009810/T0S7
PA 9/493/862 - 4 -
Ed wurde nun bereits vorgeschlagen, solche aus Siliciumnitrid und Siliciuir-oxiden kombinierten Schutzschichten an der Oberfläche eines Halbleiterkörpers anzuwenden. Durch die Anwendung einer aus mindestens zwei übereinander angeordneten Schutzschichten, von denen mindestens eine aus Siliciumdioxid und mindestens eine aus Siliciumnitrid besteht, lassen sich die Vorteile beider Schutzschichten, nämlich die niedere Termdichte einer SiOp-Schutzschicht und eine gute Maskierungswirkung einer Si,1Γ.-Schicht gegen Ioneneinwanderung von der Schichtoberfläche miteinander vereinigen.
Eine Möglichkeit der Erzeugung einer solchen Schutzschicht an der Oberfläche eines auö* Silicium bestehenden Kristalles becteht darin, daß rr.an zunächst die Siliciumoberflache thermisch oxydiert und dann auf der Schutzschicht, beispielsweise unter Verwendung der eingangs beschriebenen Verfahren, aus der Gasphase eine Siliciur.hitridschicht auf der Siliciumoxidschicht zur Abscheidung bringt. Umgekehrt besteht die Möglichkeit, zunächst ein Reakticnsgas zu verwenden, welches zur Abscheidung einer Siliciur.nitridschicht befähigt ist und dann dieses Reaktionsgas spätex durch ein Reaktionsgas zu ersetzen, welches zur /Abscheidung einer Silieiunoxidschicht befähigt ist.
. . Als übliches Reaktionsgas zur Herstellung einer SiIiciumdioxidschicht kenn man z.B. ein Gemisch von SiCl. und Wasserdampf (gegebenenfalls mit einen Inertgas verdünnt) oder
ein Gemisch aus Inertgas und Tetraüthoxisilan (- Si OC0Hk)7, ■ !
009810/1097.
β·· C «ι · ft » ί
• at t * »
* · · ft» ν Kk » »
verwenden, während zur Darstellung der Siliciufiinitridschicht die in den eingangs genannten Patentanmeldungen geschilderten Methoden bzw» ein Gemisch aus Silan (= SiH.) und Ammoniak dienen kann*
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer teils aus Siliciumoxid, teils aus Siliciumnitrid bestehenden Schutzschicht an der Oberfläche eines Halbleiterkörpers f ζ.B, einer Halbleiteranordnung, bei den eine aus Siliciumoxid und eine aus Siliciumnitrid bestehende Schicht an der Qterflache eines Halbleiterkristalles unmittelbar übereinander durch Abscheiden der Schutzschichtmaterialien aus der Gasphase angeordnet werden, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß wahrend des gesamten Abscheideprozesses ein zur Abscheidung von Siliciumnitrid befähigtes Reaktionsgas verwendet und diesen Reaktionsgäs während eines Teiles des Abscheidüngsprozesses ein zur Abgabe von Sauerstoff "befähigtes Reaktionsgas in einex" solchen Konzentration zugemischt wird, daß neben mindestens einer zusammenhängenden Schicht aus S:iliciuir.nitrid mindestens eine zusammenhängende Schicht aus SiliciuEidioxid an der gleichen Stelle der Halbleiteroberfläche abgeschieden;wird.
Den bisher ausgeübten Verfahren gegenüber wei3t das erfindungsgemäßo Verfahren den Vorteil auf, daß ein Wechsel der aktiven ; Komponante/ dec Reaktioncgases und auch des Irägorgusoa nicht
009810/1097 BAd
PA 9/493/862 - 6 -
notwendig ist, und daß der V/echscl von einer 'litridabscheidung zu einer Oxidabscheidung lediglich durch Zugabe einer weiteren, von dotierend oder gar verunreinigend wirkenden Bestandteilen freien Gaskonponcnte erzielt werden kann, wobei nach Entfernung dieser Komponente aus dem Reaktionsgas die Abscheidung des Siliciumdioxiden wieder in die Abscheidung von siliciurnitrid übergeführt werden kann. Das Auftreten zusätzlicher, gegebenenfalls eine Beeinträchtigung nachfolgend abzuscheidender Silica umnitridschichten bewirkender Bestandteile des für die Abscheidung der Siliciur.dioxidschicht verwendeten Reaktionsgases, die sich ;dann später während der Abscheidung der Siliciumnitridschicht ungünstig bemerkbar machen könnten, ist also bei dem erfinaüngsgemiißen Verfahren vermieden.
Ejan, daß die Bindungsenergie der, Si-H-Bindung 105 Kc/i:oXV da0^ der Si-0-Eindung hingegen 192 Kc/l.Iol betrügt und somit fast.doppelt so groß ist, so wird verstündlich, daß Sauerstoff- in der Lage ist, bei entsprechender Aktivierung . die Stickstoff-Siliciunibindung zu zerreißen und sich an die Stelle'des Stickstoffes zu setzen. Die Bemessung der Konzentration an dem Reaktioncgas zum Zwecke der Siliciur.dioxidabscheidung zuzusetzehdem Sauerstoff- 'iYasserdampf oder anderem,"' zur Abgabe von Sauerstoff an das Silicium befähigten Reaktionsgas läßt sich somit ohne SehwierigReit festlegen.
Auf Grund der viel höheren Affinität vom Sauerstoff können bei Temperaturen bis ca. 12QO0O in Anwesenheit ausreichender
■.-... BAOORSQ)NAL -f.-
• *
• ·
PA 9/493/862 _7- : "
Mengen von Sauerstoff und/oder Wasserdanpf und/oder Sauerstoff- bzw. Wasserdampf-abspaltender Verbindungen .auch bei Vorliegen eines Reaktionsgases»dessen aktiver Bestandteil bereits die Si-ir-Mndung in vornherein erhält, reine SiO2-: Schichten gebildet werden, die kein Siliciunnitrid mehr enthal- ·. ten. - - - ■■ f ': '."
Für das Reaktionsgas kor,nen vor allen folgende -Stoffe"-in. Betracht: Silane s.B. SiK* oder Halogensilane, z.B. SiCl-, die alt Arxioniak oder einer anderen Wasserstoff und Stickstoff enthaltenden gasförmigen oder leicht flüchtigen Verbindung versetzt sind, gegebenenfalls in Gemisch nit. einen inerten Triigergas '.vie Argon oder Stickstoff, ferner die in den beiden einirr.ngs gen; nnt en Pat entcnmel düngen aufgeführten. . Stoffe. Diese sind s-»B.. Silacürpe,- die bereits in vornherein eine Si-r-Binduiig enthalt eh.-Allen diesen Stoff en ,ivird bei- : spielsiveise reiner Sauerstoff und/oder 7.'a3serdanpf und/oder Kohlendioxid, gegebchenfalls in Genisch nit Wasserstoff, zugegeben, un an Stelle der an sich erfolgenden Abscheidung Von Siliciurnitrid eine Abscheidung von Siliciumdioxid au erhalten. Insbesondere, will man einen r.ehrnaligen Wechsel^ von Siliciur.^· - und Siliciur.dioxidschichten erreichen, enpfiehlt es" str^r.ende-n ReaktionDgas zu arbeiten. Als Apparatur der üblichen Epitaxieanlagen oder eiiiRolupfen "vor- -': wendet, werden.
00 9810/1091
BAD ÖFHGINAk
*- 8 - ■■■-"--;
PA 9/493/862 - 8 -
Ein Beispiel für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird an Hcnd der Figur gegeben.
Ein aus Quarz bestehendes Reaktionsgefäß 1 ist mit einer Zufuhr 2 und einer Abfuhr 3 für das verwendete Reaktionsgas ausgerüstet. In Innern des Reaktionsgefäßes, beispielsweise an dessen Boden, liegen die mit der Schutzschicht zu versehenden Halbleiterscheiben 5, beispielsweise Halbleiteranordnungen. Aus einem Vorratsgefäß 4 strömt die zur Herstellung der Siliciurnitridschichten zu verwendende Verbindung in Gemisch mit einem inerten Trägergas, beispielsweise Stickstoff, in das Reaktionsgefäß 1. Zur Erhitzung der zu beschichtenden Scheiben 5 ist eine Heizvorrichtung, beispielsweise eine elektrische Heizplatte 6, vorgesehen, die, wie im Beispielsfalle, außerhalb des Reaktionsraumes angeordnet sein kann. Die anzuwendende Temperatur richtet sich nach speziellen, insbesondere mit der jeweiligen Phase des Herstellungsprozesses verbundenden Gesichtspunkten. Beispielsweise kann man zum Zwecke eines nachfolgenden Diffusionsprozesses mit einer Schutzschicht entsprechend der Lehre der Erfindung zuversehende SiIiciumeinkristalle weitaus hcheren Temperaturen aussetzen (650-1200 C) als dies für nachträglich mit einer Schutzschicht zu überziehende fertige Halbleiterbauelemente der Pail ist. V/i 11 man mit besonders niedrigen Temperaturn arbeiten, so genügt eo, das, Reaktionsgas an der Oberfläche der zu beschichtenden Halbleiterkristalle mit einer niedertemperierten elektrischen Gasentladung, beispielsweise einer Glimmentladung, zu aktivieren.
009810/1097 ■ t bad original
— Q _
PA 9/493/862 - 9— :.-/. " ·
Zum Zwecke der SiliciArroxldabsGheidwang ist ~&o-ch trol Trcrteres Vorrategefäß 7 vorgesehen t- welches !beispielsweise Sauerstoff enthält, der nach Belleten den aus den Behälter 4 in das Reaktionsgefäß1 strOmenden Beaktionsgäo beigemischt werden v kann. - ' 1V ■ ^ ■" -""- ■■" ■■ ;
Ausführungen über die Herstellung der SiÜciucinitridsehicht findet man beispielcv/eise in den bereits genannten Patentanmeldungen S 105.578 ITc/12g und S 103.522 I¥ö/i2g. Die dort "beschi'iefcenen Bedingungen und Yerhältnisse können>sur A"bscheidung der Siliciuir-nitridsciiichten Tbei dem Yerf shren-genäß vorliegender Brfindung ebenfalls angewendet und unverändert übernommen werden. ν - .
V;rill man statt der Siliciuirnitridschicliten ,Siliciuiaöxidscnichten erhalten, so braucht man:nur die entsprechende ifenge von sauerstoffhaitigern'Gas bei'sonst unveränderten Abscheidebedingungen den Reaktionsgas beimischen. Die orforderlichen IJengen ergeben sich auf Grund stöchiometrischer Überlegungen, die natürlich je nach der Art des· zu verwendenden Seaktionsgases zu etwas unterschiedlichen,Ergebnissen führen* Im allgemeinen ict Jedoch eine sorgfältige Bemessung desSauerstoffgehaltes nicht erforderlich, weil die anzuwendenden Gase in stark verdünntem Zustand angewendet werden und es dann keine Schwierigkeiten bereitet, einen Überschuß an dem oxydierenden Gas zu erhalten. . ; . - " . ;· . -_■■■■,= bau w
003810/109T
PA 9/493/862 . - 10 - ' .
Durch Η-ehr oder weniger schnellen At- oder Zuschalten der oxydierenden Komponente kenn der Ütergr.ng der Oxid- in die . liitridachieht und ur.eekehrt lange an. oder abrupt verlaufend erhalten werden.
T. Figur
5 Patentansprüche
BAD ORIGINAL
- 11 -
009810/1097

Claims (1)

  1. P-it JL 6- j\_ J- fl-11, -.5Γ ,P. X ü. P..■-j'L.e i
    1. Verfahren zum Herstellen einer teils aus Siliciumoxid,·' teils aus Siliciumnitrid bestehenden Schutzschicht an der Oberflache eines Halbleiterkörpers, z.B. einer Halbleiteranordnung, bei den eine aus der Oberfläche eines Halbleiterkristalles unmittelbar übereinander durch Abscheidung der Schul zsehichtniaterialien aus der Gasphase angeordnet v/erden, dadurch geker.nzelehnet, daß während des gesamten AbscheideproKesscs ein zur Abscheidung von Siliciumnitrid befähigtes Rc-akticnsgas veivrendet und dienern F«eaktionsgas während eines Seiles des Abscheidungsprozesses ein zur Abgabe von Sauerstoff befähigtes Reaktionsgas in einer solchen Konzentration cugcjnischt wird, daß neben -nir.desteno einer susar.nenhängenden Schicht aus Sdliciuir.nitrid inindestc-ns "eine zu-Gar.Sienhängende Schicht aus Siliciunoxid cn der gleichen Stelle der Halbleiteroberfläche abgeschieden v/ird,
    2. Verfahren "nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet* daß den Reakrionsgas zum Zweckeder Erzielung einer Abscheidung; von Siliciumoxid, insbesondere SiOk, mindestens eines der Gase Sauerstoff, Wasserdampf bzw. ein bei erhöhter Senperatur Wasserdampf bildender Stoff wie Co? und Hp, zugegeben v/ird.
    009810/1097
    BAD ORIGINAL -■■-12'-.
    PA 9/493/862 - 12 -
    ,J. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Reaktipnsgas zur Abscheidung der Siliciunnitridschichten mindestens eine flüchtige Verbindung der folgen-. den Art verwendet wird: Siliacan, Aninosilan, Silan, Halogensilan, Alkylsilan, Arylsilan, gegebenenfalls im Gemisch mit flüchtigen Stickstoffverbindungen wie TIH, oder einem flüchtigen Arain.
    4. Verfahren nach einen der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abscheidung aus den Reaktionsgas durch Erhitzung der zu beschichtenden Halbleiterkristalle erreicht wird.
    5. Verfahren nach einen der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivierung des Reaktionsgases nittels einer elektrischen Gasentladung, vorzugsweise einer niedrigtenperiorten Gasentladung, bewirkt wird.
    BAD G
    009B10/1097
DE1614455A 1967-03-16 1967-03-16 Verfahren zum Herstellen einer teils aus Siliciumoxid, teils aus Siliciumnitrid bestehenden Schutzschicht an der Oberfläche eines Halbleiterkörpers Expired DE1614455C3 (de)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1614455A DE1614455C3 (de) 1967-03-16 1967-03-16 Verfahren zum Herstellen einer teils aus Siliciumoxid, teils aus Siliciumnitrid bestehenden Schutzschicht an der Oberfläche eines Halbleiterkörpers
DE19671614569 DE1614569A1 (de) 1967-03-16 1967-07-26 Verfahren zum Herstellen einer aus Silisiumnitrid bestehenden Schutzschicht an der Oberflaeche eines Halbleiterkoerpers
NL6716606A NL6716606A (de) 1967-03-16 1967-12-06
NL6802821A NL6802821A (de) 1967-03-16 1968-02-28
SE03321/68A SE350147B (de) 1967-03-16 1968-03-13
CH380468A CH474853A (de) 1967-03-16 1968-03-14 Verfahren zum Abscheiden einer Folge von teils aus Siliciumoxid, teils aus Siliciumnitrid bestehenden Schutzschichten an der Oberfläche eines Halbleiterkörpers
AT253768A AT275610B (de) 1967-03-16 1968-03-14 Verfahren zum Herstellen einer teils aus Siliziumoxyd, teils aus Siliziumnitrid bestehenden Schutzschicht an der Oberfläche eines Halbleiterkörpers, z.B. einer Halbleiteranordnung
GB02619/68A GB1164418A (en) 1967-03-16 1968-03-15 Improvements in or relating to the Production of a Protective Layer on the Surface of a Semiconductor Body
FR1562343D FR1562343A (de) 1967-03-16 1968-03-15

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1614455A DE1614455C3 (de) 1967-03-16 1967-03-16 Verfahren zum Herstellen einer teils aus Siliciumoxid, teils aus Siliciumnitrid bestehenden Schutzschicht an der Oberfläche eines Halbleiterkörpers
DES0111013 1967-07-26

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1614455A1 true DE1614455A1 (de) 1970-03-05
DE1614455B2 DE1614455B2 (de) 1975-10-30
DE1614455C3 DE1614455C3 (de) 1979-07-19

Family

ID=25998753

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1614455A Expired DE1614455C3 (de) 1967-03-16 1967-03-16 Verfahren zum Herstellen einer teils aus Siliciumoxid, teils aus Siliciumnitrid bestehenden Schutzschicht an der Oberfläche eines Halbleiterkörpers
DE19671614569 Pending DE1614569A1 (de) 1967-03-16 1967-07-26 Verfahren zum Herstellen einer aus Silisiumnitrid bestehenden Schutzschicht an der Oberflaeche eines Halbleiterkoerpers

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19671614569 Pending DE1614569A1 (de) 1967-03-16 1967-07-26 Verfahren zum Herstellen einer aus Silisiumnitrid bestehenden Schutzschicht an der Oberflaeche eines Halbleiterkoerpers

Country Status (6)

Country Link
AT (1) AT275610B (de)
CH (1) CH474853A (de)
DE (2) DE1614455C3 (de)
FR (1) FR1562343A (de)
GB (1) GB1164418A (de)
NL (2) NL6716606A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2547304A1 (de) * 1974-10-26 1976-04-29 Sony Corp Halbleiterbauelement und verfahren zu seiner herstellung

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3590337A (en) * 1968-10-14 1971-06-29 Sperry Rand Corp Plural dielectric layered electrically alterable non-destructive readout memory element
JPS5193874A (en) * 1975-02-15 1976-08-17 Handotaisochino seizohoho
US4196232A (en) * 1975-12-18 1980-04-01 Rca Corporation Method of chemically vapor-depositing a low-stress glass layer
JP2004109888A (ja) * 2002-09-20 2004-04-08 Yasuo Kokubu 光導波路及びその製造方法
KR101793047B1 (ko) 2010-08-03 2017-11-03 삼성디스플레이 주식회사 플렉서블 디스플레이 및 이의 제조 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2547304A1 (de) * 1974-10-26 1976-04-29 Sony Corp Halbleiterbauelement und verfahren zu seiner herstellung

Also Published As

Publication number Publication date
GB1164418A (en) 1969-09-17
NL6802821A (de) 1969-01-28
CH474853A (de) 1969-06-30
AT275610B (de) 1969-10-27
FR1562343A (de) 1969-04-04
NL6716606A (de) 1968-09-17
DE1614455C3 (de) 1979-07-19
DE1614569A1 (de) 1970-10-29
DE1614455B2 (de) 1975-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1621390A1 (de) Abscheidung isolierender Duennschichten
DE2620832A1 (de) Solarzelle
DE2557079C2 (de) Verfahren zum Herstellen einer Maskierungsschicht
DE112005002334T5 (de) Niedrig-K dielelektrische Schicht gebildet aus Vorläufern eines Aluminiumsilikats
DE1444496A1 (de) Epitaxialer Wachstumsprozess
DE1521396B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines halbleiter bauelementes mit einer schottky sperrschicht
DE2942476A1 (de) Verfahren zur herstellung einer halbleiteranordnung
DE1544273A1 (de) Verfahren zum Eindiffundieren von aus der Gasphase dargebotenem Dotierungsmaterial in einen Halbleitergrundkristall
DE1521465A1 (de) Texturloses polykristallines Silicium und Verfahren zu dessen Herstellung
DE2454595A1 (de) Verfahren zur isolation der bestandteile einer integrierten schaltung
DE1614455A1 (de) Verfahren zum Herstellen einer teils aus Siliciumoxid,teils aus Siliciumnitrid bestehenden Schutzschicht an der Oberflaeche eines Halbleiterkoerpers,z.B.einer Halbleiteranordnung
DE1296266B (de) Verfahren zum elektrischen isolieren von einkristallinen bereichen in einer integrierten halbleiterschaltung
DE2052221A1 (de) Verfahren zum Erzeugen iner Oxyd schicht auf einem Silizium Substrat
DE1544287B2 (de) Verfahren zum Herstellen einer Schutzschicht aus Siliciumnitrid
DE2059116A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelementes
DE1696607B2 (de) Verfahren zum herstellen einer im wesentlichen aus silicium und stickstoff bestehenden isolierschicht
DE1258983B (de) Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung mit epitaktischer Schicht und mindestens einem pn-UEbergang
DE2151346C3 (de) Verfahren zum Herstellung einer aus Einkristallschichtteilen und Polykristallschichtteilen bestehenden Halbleiterschicht auf einem Einkristallkörper
DE2161472A1 (de) Verfahren für den Einsatz von Stickstoffin einem Kernbildungsprozess zur chemischen Aufdampfung von polykristallinem Silicium aus SiCl tief 4
DE3021021A1 (de) Verfahren zum selektiven zuechten einer fluessigphasen-epitaxieschicht auf einem halbleitersubstrat
DE2430859B2 (de) Verfahren zum Herstellen einer oxydierten, bordotierten Siliciumschicht auf einem Substrat
DE2743641A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum herstellen von amorphen halbleitervorrichtungen
DE3613021C2 (de) SiC-Einkristall-Halbleiter und Verfahren zu seiner Herstellung
DE2644879A1 (de) Offenroehriges verfahren zum eindiffundieren von gallium in silizium
DE1229986B (de) Vorrichtung zur Gewinnung reinen Halbleiter-materials

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
EHJ Ceased/non-payment of the annual fee