SE522038C2

SE522038C2 - Kondensator

Info

Publication number: SE522038C2
Application number: SE9901026A
Authority: SE
Inventors: Hans Norstroem; Stefan Nygren; Ola Tylstedt
Original assignee: Ericsson Telefon Ab L M
Priority date: 1999-03-22
Filing date: 1999-03-22
Publication date: 2004-01-07
Also published as: SE9901026D0; SE9901026L

Description

522 038 2 deñnierats, åtskilda av ett oxidskiktornråde l09', definieras isolationstrenchar 110 på litogra- ﬂsk väg, varefter kiseloxidmaterialet 107 och substratmaterialet 101 etsas bort med hjälp av anisotrop torretsning, tills trencharna 110 fått önskat djup, ca 5 - 10 pm, och sträcker sig ned i det opåverkade P-substratet 101. s Väggarna i trencharna 110 oxideras termiskt, så att ett tunt elektriskt isolerande skikt erhålls, varefter de fylls med ett isolerande eller semi-isolerande material 111, exempelvis kiseloxid eller polykristallint kisel (även benämnt poly-Si eller polykisel). Fyllnadsmaterialet etsas sedan bort med hjälp av torretsning, tills en plan yta erhålls. Sedan oxideras skivans yta och i synnerhet oxideras kiselmaterialet trencharnas öppningar för det fall, att trenchen har 10 fyllts med polykisel, för att erhålla ett isolationsskikt på ytan av öppningen. Om trencharna 110 redan från början är fyllda med enbart oxid, krävs inte något sådant extra oxidationssteg.

Resultatet visas i fig. 3. Det kan observeras, att basområdets 108 utsträckning i fig. 3 definie- ras med hjälp av LOCOS-teknik enligt ovan. Svagheten i detta förfarande kommer att disku- teras senare, bl a i samband med beskrivning av ett modifierat förfarande för framställning av is en transistor.

Efter bildning av trencharna 110 definieras en kollektorplugg 112, se fig. 4, dvs en lågresistiv förbindning mellan komponentplattans yta och bottendiffusionen 102, inom kollek- torområdet 109, på litograﬁsk väg. Därefter anbringas ett dopänme, vanligen fosfor, medelst jonimplantation i de litograﬁskt definierade öppningarna. zo Beskrivningen av det fortsatta tillverkningsförfarandet kommer att anknyta till tillverk- ning av den ovan nämnda NPN-transistom av dubbel-poly-Si-typ med självregistrerad bas- emitterövergång, eftersom demia komponenttyp vanligtvis kombineras med elektrisk isolation åstadkommen medelst trenchar.

Efter den ovan beskrivna definitionen av aktiva områden 108, 109 och bildning av en zs kollektorplugg 112 deponeras ett tunt skikt 113 av polykisel med en tjocklek av några hundra nm, se alltjämt fig. 4. Polykisellagret 113 dopas därefter till typ P+ med hjälp av jonimplan- tation av bor, varefter ett tunt oxidskikt 114 deponeras ovanpå polykisellagret medelst CVD ("Chemical Vapour Deposition", kemisk deponering ur ångfas). Detta bordopade polykisel- skikt av typ P+ kommer efter avslutad framställning att utgöra sk extrinsisk bas eller bas- ao anslutning. Det med hjälp av CVD framställda oxidskiktet 114 och det därunder liggande po- lykiselskiktet 113 mönstras på litograñsk väg för definition av en emitteröppning 115, som ligger inom basområdet 108. Därefter avlägsnas de partier av dessa båda skikt, som inte täcks av den litograﬁska masken, med hjälp av torretsning (plasmaetsning). Efter mönstring av emitteröppningen 115 odlas en tunn termisk oxid 116 för skydd av ytan i emitteröppningen, as varefter en sk intrinsisk bas 117 skapas genom jonimplantation av bor. Den intrinsiska basen 117 ligger sålunda just i och under emitteröppningen 115.

För att separera den emitter, som sedan skall framställas, från den extrinsiska bas en bildas "spacers" eller kantsträngar 118 utmed kanten av emitteröppningen 115, se fig. 5.

Detta tillgår så, att först deponeras ett oxidskikt med hjälp av CVD konfonnt över skivan, 522 038 3 varefter ett anisotropt torretsningsförfarande nyttjas för att etsa bort detta oxidskikt på skivans plana ytpartier. Härigenom uppkommer en kantsträng eller spacer 118 av CVD-oxid utmed de avsatser eller steg, som skapats av vid mönstring för framställning av ernitteröppningen 115.

Efter bildning av sådana spacers 118 deponeras ytterligare ett tunt polykiselskikt 119 med s tjocklek av några hundra nm på skivans yta. Detta skikt implanteras med arsenik för att bli av typ N+ och skall efter värmebehandling bilda transistorns emitterelektrod 120. Efter mönst- ring och etsning av skiktet 119 för framställning av emitterelektroden 120 får strukturen det utseende, som visas i ﬁg. 5. Vanligtvis låter man även områden av detta övre polykiselskikt 119, vilket sålunda bildar emitterelektroden, kvarligga över kollektorornrådet 109, se fig. 3, m och kollektorpluggen 112, där det tjänar som kollektorkontakt 121.

Kretsen passiveras därefter med ett lager 122 av exempelvis kiseloxid, se ﬁg. 6, i vilket kontakthål 123, 124, 125 till transistorns bas, emitter och kollektor definieras på litografisk väg. Efter etsning av kontakthålen beläggs kretsens med ett metallskikt 126 med hjälp av förstoftning ("sputtering") av exempelvis aluminium, som tränger ned i kontakthålen 123, 1s 124, 125 och skall utgöra elektrisk kontakt med omvärlden. Ledarlagret 126 definieras sedan med hjälp av litograﬁ och etsning för framställning av yttre kontakter 127, 128, 129 och slutresultatet framgår av fig. 6, jämför även fig. 1. Fig. 1 ger en bättre bild av den slutgiltiga komponent, även om där också skiktens tjocklekar i vissa fall är överdrivna.

Såsom framgår av ovanstående beskrivning, definieras basområdet 108 med hjälp av zo LOCOS-teknik, se fig. 3. Därvid nyttjas företrädesvis en tvålagersstruktur bestående av kisel- dioxid, som ligger direkt ovanpå monokristallint kisel, och kiselriitrid som lokal oxidations- mask vid termisk odling av den sk fáltoxiden 107. Vid fåltoxidation kommer en viss lateral diffusion av syre att ske utmed gränsskiktet mellan monokristallint kisel och kiseloxid, varvid viss oxidtillväxt även sker in under nitridkanten, se 130 i ﬁg. 3. Denna oxid 130 brukar zs populärt benämnas "birds-beak". Härigenom kommer basområdets utsträckning att endast till viss del bestämmas av den litograﬁskt definierade nitrid-oxidmaskstrukturen. Man kan säga, att noggrannheten för områdets area deﬁnieras av storleken på resterande "birds-beak" efter avslutad framställning. För att kompensera bristande noggrannhet och processvariationer vid framställning av dessa "birds-beak" görs basorrirådet 108 onödigt stort. Härigenom fås en so onödigt stor kapacitans mellan bas och kollektor.

Vidare kommer vid framställning av fältoxiden 107 i N-området 104 en ansamling 131 av dopämnen (sk "dopant pile up ") att ske i gränsskiktet mellan fáltoxiden 107 och det mono- kristallina kiselsubstratets 101 yta, se fig. 3. När sedan polykiselskiktet 113 av typ P+, vilket bildar extrinsisk bas, bringas i kontakt med basområdet 108 utanför kantsträngarna 118, resul- ss terar detta i en förhöjd kapacitans mellan bas och kollektor i den slutliga NPN-transistom, se fig. 3 och 4.

REDoGöRELsE FÖR UPPFINNINGEN Det är ett ändamål med föreliggande uppfimiing att anvisa en sådan lösning på ovan uppställda problem, att en substratkondensator, dvs en passiv kondensatorkomponent vid 522 038 = 4 substratets yta, bildas samtidigt med framställning av en bipolär NPN-transistor.

För att åstadkomma en NPN-transistor introduceras ett laminerat skikt av kiseloxid och kiselnitrid beläget ovanpå det aktiva omrâdet (kollektorområdet) hos NPN-transistom. Lami- natet mönstras på litograﬁsk väg, så att transistorns basområde definieras av en öppning i det s laminerade skiktet. Samtidigt kan en lateral PNP-transistor åstadkommas med litograﬁskt definierade öppningar för åstadkommande demia transistors emitter och kollektor.

Det blir härigenom också möjligt att bilda en substratkondensator, vilken utnyttjar kisel- nitridskiktet som dielektrikum, utan något extra masksteg samtidigt med att kapacitansen mellan bas och kollektor för den bipolära NPN-transistorn minskas. w En halvledarkomponent, som kan vara en bipolär transistor av NPN-typ, har ett aktivt område vid komponentens yta, vilket omges, sett längs komponentens yta, på konventionellt sätt av tjocka fältoxidonrråden. Det aktiva området är delvis täckt av ett elektriskt isolerande ytskikt, företrädesvis innefattande ett nitridskikt. Ett basområde i det aktiva området är be- stämt av en väldeñnierad, på litograﬁsk väg åstadkommen öppning i det elektriskt isolerande 15 ytskiktet. I det fall att halvledarkomponenten, som i detta fall kan vara en bipolär transistor av PNP-typ, i stället har emitter- och kollektorområden, vilka vid komponentens yta omges, sett längs komponentens yta, av sådana tjocka fältoxidområden, kan ett emitterområde ochlel- ler ett kollektorområde på motsvarande sätt vara bestämt resp. bestämda av en litograﬁskt deﬁnierad öppning i ett elektriskt isolerande ytskikt. Genom den litograﬁska definition kom- zo mer i dessa båda fall det elektriskt isolerande ytskiktet att sträcker sig över och förbi omgi- vande fältoxidonlråden, så att en remsa av det elektriskt isolerande ytskiktet fmns mellan basområdet resp. mellan emitter- eller kollektorområdet och de närmast detta område liggande fáltoxidorrrrådena.

Det elektriskt isolerande ytskiktet innefattar med fördel ett larninat av överst kiselnitrid zs och därunder kiseloxid. Kiselnitridskiktet ﬁnner med fördel användning som effektivt dielekt- rikum i en samtidigt framställd kondensator.

FIGURBESKRIVNING Uppﬁnningen skall nu beskrivas med hjälp av ej begränsande utföringsexempel i sam- band med de bifogade ritningama, i vilka so- Fig. 1 är ett tvärsnitt av bipolär självregistrerad dubbel-poly-Si-trarisistor med elektrisk iso- lering medelst trenchar, - Fig. 2 är ett tvärsnitt av utgångsmaterialet för framställning av den i ﬁg. 1 visade transis- tom efter bildning av en bottendiffusion och ett epitaxiellt ytskikt, - Fig. 3 är ett tvärsnitt liknande ﬁg. 2 men efter deﬁnition av aktiva området och efter isole- as ring medelst trenchar, - Fig. 4 är ett tvärsnitt liknande ﬁg. 2 men efter deﬁnition av emitteröppning och extrinsisk bas, - Fig. 5 är ett tvärsnitt liknande ﬁg. 2 men efter deﬁnition av spacers och emitter och kollek- tor, 522 038 5 - Fig. 6 är ett tvärsnitt liknande fig. 2 men efter definition av första metallager, - Fig. 7 är ett tvärsnitt av en kiselskiva och därpå anordnade skikt avsedd för framställning av i första hand en NPN-transistor med goda högfrekvensegenskaper men även för framställning av en kondensator och en lateral PNP-transistor, där tvärsnittet visas skivan före bildning av s bottendiffiisioner, - Fig. 8 är ett tvärsnitt liknande fig. 7, som visar skivans tillstånd vid bildning av bottendiffii- sioner, - Fig. 9 är ett tvärsnitt liknande fig. 8 men efter bildning av bottendiffusioner, - Fig. 10 är ett tvärsnitt liknande fig. 9, som visar skivans tillstånd vid åstadkommande av m extra P-dopning, - Fig. 11 är ett tvärsnitt liknande fig. 10 efter deponering av epitaxiellt kisel på skivans yta, - Fig. 12 är ett tvärsnitt liknande fig. 11, som visar skivans tillstånd vid selektiv bildning av N-oniråden, - Fig. 13 är ett tvärsnitt liknande fig. 12 efter selektiv oxidation av N-områden och bildning is av självlinjerade P-orriråden, - Fig. 14 är ett tvärsnitt liknande fig. 13 efter definition av komponentornråden, där olika komponentoniråden anges, - Fig. 15a och l5b är tvärsnitt liknande fig. 14 efter fåltoxidering, som visar områden för en NPN-transistor och en kondensator resp. ett område för en lateral PN P-transistor, zo - Fig. 16 är ett tvärsnitt liknande ﬁg. 15a efter definition av trenchar, - Fig. 17 är ett tvärsnitt liknande fig. 16 men efter avlägsnande av hårdmask och spärrskikt samt oxidering av väggar i trenchar, - Fig. 18 är ett tvärsnitt liknande fig. 17 efter fyllning av trenchar med ett polykiselskikt, - Fig. 19 är ett tvärsnitt liknande fig. 18 efter oxidering av polykisel i trencharnas öppningar, zs - Fig. 20a och 20b är tvärsnitt liknande ﬁg. 19, som visar skivans tillstånd vid bildning av en kollektor vid områden för en N PN-transistor och en kondensator resp. ett omrâde för en late- ral PNP-transistor, - Fig. 21a och 21b är tvärsnitt liknande fig. 20a resp. 20b efter deponering av ett kiselnitrid- skikt och definition av emitter-basoniråde, ao - Fig. 22 är ett tvärsnitt liknande fig. 21a efter definition av ett basområde och deponering av amorft kisel, - Fig. 23a och 23b är tvärsnitt liknande fig. 22 efter definition av ett eniitter-basoinråde, övre kondensatorplatta och substratanslutningar och visar områden för en NPN-transistor och en kondensator resp. ett område för en lateral PN P-transistor, as - Fig. 24 är ett tvärsnitt liknande fig. 23a, som visar skivans tillstånd vid basirnplantation, - Fig. 25a är ett tvärsnitt likriande fig. 24, som visar skivans tillstånd vid bildning av spacers för isolering mellan basanslutning och emitteranslutning, - Fig. 25b är ett tvärsnitt, som visar en del av tvärsnittet i fig. 24 efter bildning av spacers av en alternativ utformning, 522 038 6 - Fig. 25c är en medelst elektromnikroskop upptagen bild av en emitterstruktur enligt ﬁg. 25a, - Fig. 25d är en medelst elektronmikroskop upptagen bild av en emitterstruktur enligt fig. 25b, s - Fig. 26a är ett tvärsnitt liknande ﬁg. 25a, som visar skivans tillstånd vid bildning av en emitter, där ett polykisellager visas före och efter etsning, och som visar områden för en N PN -transistor och en kondensator, - Fig. 26b är ett tvärsnitt, som visar en del av den struktur, vilken delvis framgår av ﬁg. 26a, och som visar bildning av låg- och högresistiva motstånd, 10 - Fig. 26c är ett tvärsnitt liknande ﬁg. 26a, som visar ett område för en lateral PNP-transis- IOI, - Fig. 27a och 27b är tvärsnitt liknande ﬁg. 26a resp. 26c efter etsning av oxidskikt pålagda ovanpå ett till P+ dopat polykisellager, - Fig. 28a och 28b är tvärsnitt liknande fig. 27a resp. 27b efter indrivning av ernitter- och 15 basområden och etsning för framställning av ytterligare spacers, - Fig. 29 är ett diagram, som visar en dopänmesproﬁl för en framställd NPN-transistor, vil- ken är upptagen med hjälp av SIMS, - Fig. 30 är en vy uppifrån av ett skyddsmaskskikt anbragt över motstånd vid etsning av de fig. 28a och 28b visade spacers, zo - Fig. 31 är en del av tvärsnittsbilden i ﬁg. 27a, som visar endast den framställda transistom, - Fig. 32a och 32b är tvärsnitt liknande ﬁg. 28a resp. 28b efter deponering av titan och silici- dering och kemisk borttagning av titan och titannitrid, - Fig. 33 är ett tvärsnitt liknande fig. 32a efter etsning av djupa kontakthål för elektrisk an- slutning av substrat, zs - Fig. 34a och 34b är tvärsnitt liknande fig. 33 efter etsning av samtliga kontakthål, - Fig. 35 är ett tvärsnitt av slutgiltigt framställda elektroniska kretselement innefattande två slag av transistorer, två slag av kondensatorer och ett resistorelement, - Fig. 36 är en medelst elektromnikroskop upptagen bild av den slutgiltigt framställda kretsen, i vilken djupa, med volfram fyllda substratkontakter, en polykiselresistor och en medelst tren- so char isolerad NPN-transistor är synliga, - Fig. 37 är en vy uppifrån, som schematiskt visar hur de olika komponenterna är utformade.

BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER I samband med fig. 7 - 38 skall framställning av olika elektroniska komponenter med höga prestanda beskrivas, vilka alla kan samtidigt framställas på samma substrat. Somliga av ss dessa figurer, som visar tvärsnitt genom ett substrat, är starkt schematiska medan andra visar bättre de resulterande strukturerna, vilka givetvis visas bäst i de fotografiska bilderna. Det skall också påpekas, att för vissa komponenter, som i det följande beskrivs som framställda och uppbyggda av material med bestämda dopningstyper, kan också motsvarande komponent framställas av material med motsatta dopningstyper, dvs en komponent uppbyggd av bestämda 522 038 7 P-dopade första material och bestämda N-dopade andra material kan i vissa fall lika väl vara uppbyggd av motsvarande N-dopade första material och motsvarande P-dopade andra materi- al.

I ñg. 7 visas ett tvärsnitt av en kiselskiva 1 av P-typ, företrädesvis dopad med bor, före s bildning av en bottendiffusion eller begravt skikt av N-typ (sk "buried N-type layer"). Kisel- skivan 1 kan antingen utgöras av en homogent mycket lågdopad skiva av P-typ, med typisk resistivitet av 10 - 20 ohm-cm, som kan betecknas vara av typ P--, eller av en sk epi-skiva, i vilken substratet 1' utgörs av en högdopad skiva av P-typ (P+) med typiskt en resistivitet av några tiotal mohm-cm, på vilken ett epitaxiellt lågdopat skikt av P-typ odlats, av typ P--. Det 1o odlade epitaxiella skiktet av typ P-- är typiskt 5 - 10 pm tjockt med en resistivitet av 10 - 20 ohm-cm. Ett utgångsmaterial liknande det som används i det sist nämnda fallet används i den bipolära struktur, vilken visas i artikeln av V. dela Torre et al., "MOSAIC V - A Very High Performance Technology", BCTM 1991, pp. 21 - 24. Enligt denna artikel används ett högdo- pat substrat av typ P+ och därpå ett epitaxiellt intrinsiskt skikt, dvs ett skikt utan egentlig 15 dopning. Vid det intrinsiska skiktets yta bildas sedan strukturer liknande dem, som skall be- skrivas nedan, såsom bottendiffusioner, etc.

Ett skyddsskikt 2 av kiseldioxid anbringas på ytan av kiselskivan 1 med hjälp av känd teknik, tex genom termisk oxidation. Oxidskiktets 2 tjocklek väljs företrädesvis till ca 0,8 pm. Det mönstras på litograﬁsk väg, genom att ett fotoresistlager 3 påläggs och mönstras, 20 varefter oxiden löses eller etsas bort i de partier, som inte skyddas av fotoresistlagret 3, såsom illustreras i ﬁg. 7. Borttagandet av oxid kan ske med hjälp av välkända våtkemiska eller torrkemiska metoder, varefter fotoresistlagret 3 avlägsnas på känt sätt.

Ett tunt skyddsoxidskikt 4, med typiskt en tjocklek av ett par hundra Ångström, odlas termiskt över skivans 1 yta, se ﬁg. 8, varvid detta skyddsskikt särskilt ligger på ytorna mellan zs de jämförelsevis mycket tjockare kvarvarande partierna av det tidigare pålagda kiseldioxid- skiktet 2 medan det på grund av sin ringa tjocklek inte är märkbart i de nämnda partierna, vilka dessutom är av samma typ av material. Därefter åstadkoms ett bottendiffusionslager av typ N + (sk "N+ buried layer"), genom att först en jonimplantation utförs, såsom antyds av pilama i ﬁg. 8. Vid detta jonimplantationssteg används företrädesvis arsenik, som implanteras so med en energi av ca 50 keV och en dos av ca 3-1015 joner/cmz. De kvarvarande partierna av det tjocka oxidlagret 2 skall under implantationen tjäna som mask och då måste energin vid ' implantationen anpassas, så att endast de joner, vilka träffar den tunna oxiden 4, förmår tränga ned i kiselsubstratet 1, såsom antyds av korsen vid 4a i ﬁg. 8, medan de andra hindras av det tjock oxidlagret. Efter fullbordad implantation utförs en värmebehandling för indriv- as ning av det implanterade dopämnet, dvs av arsenikatomerna, vid hög temperatur, typiskt un- der 30 minuter vid 1l00°C, för att skapa bottendiffusionslager 5, se ﬁg. 8. Det resulterande djupet för bottendiffusionsorrirådena 5 av typ N+ ("N + buried layer") är efter denna indriv- ning ca 1,5 pm, se ﬁg. 9. Vid indrivningen sker samtidigt en ytterligare oxidering av kislets yta, varvid kiselatomer vid ytan förbrukas, så att tjockleken hos skyddsskikten 4 av tunn ki- 522 038 8 seloxid ökar till ca 200 mn, varigenom skikt 6 med större tjocklek erhålls. Genom förbruk- ningen av kiselatomer erhålls härvid också ett steg eller en avsats i själva ytan av det mono- kristallina kiselsubstratet mellan de områden, som är täckta av det tidigare anbragta tjocka oxidskiktet 2, och de områden, som nu har gjorts tjockare och dock täcks av ett fortfarande s betydligt tunnare oxidskikt, vilket steg i den fortsatta processen används som passmärke (sk "alignment mark ").

Naturligtvis kan även andra dopänmen av N-typ användas vid implantationen för fram- ställningen av bottendiffusionslagren 5, såsom t ex antimon. Användning av antimon kräver dock en värmebehandling vid något högre indrivningstemperatur, typiskt under någon halv- w timme vid ca 1250°C.

Efter indrivningen för åstadkommande av bottendiffusionen 5 av typ N + bortlöses all oxid, företrädesvis våtkemiskt, från skivans yta, varvid de tidigare nämnda stegen i den mo- nokristallina kiselplattans yta framträder, se ﬁg. 10. Därefter framställs ett tunt skyddsoxid- skikt 7, typiskt 30 - 40 nm tjockt, över skivans yta, företrädesvis genom tennisk odling. En 15 extra dopning av P-typ skapas i de områden, som ligger mellan bottendiffusionsområdena 5 av typ N+, genom att över hela skivans yta utförs en jonimplantation av företrädesvis bor med en energi av ca 100 keV och en dos av ca 4-1012 joner/cm2, såsom antyds av pilarna i ﬁg. 10. Denna implantationsenergi och dos anpassas, så att de boratomer, som därvid implan- teras i de med arsenik dopade bottendiffusionsområdena 5 av typ N +, helt innesluts och zo kompenseras av dopningen i dessa områden, varigenom bottendiffusionen 5 fortsätter att vara av typ N+ med endast en relativt sett liten eller försumbar minskning av halten donatorato- mer.

Det är värt att notera, att man mycket väl kan klara sig utan den just nämnda implanta- tionen av bor och erhålla väl fungerande komponenter, genom att dopningsgraden i utgångs- 25 materialet 1 ökas redan från början från att vara mycket lågdopat, närmast intrinsiskt, till att vara av typ P-. Kapacitansbidraget från bottendiffusionsområdena 5 av typ N + i den slutliga komponenten kommer dock att bli högre i detta fall. Det allmänna förfarandet för åstad- kommande av bottendiffusioner av typ N+ och mellanliggande områden av någon P-typ visas också i U.S. patent 5,374,845 för Havemann, se beskrivningen av ﬁg. 2 och 3 i detta patent. so Efter den föredragna, ovan beskrivna borimplantationen, då områden med svag P-dop- ning, dvs av typ P-, erhålls mellan bottendiffusionsområdena 5, löses åter all oxid, företrä- desvis våtkemiskt, bort från skivans yta, så att steg åter framträder, varefter ett epitaxiellt kiselskikt 9 odlas på substratytan med hjälp av känd teknik, se fig. 11. Det epitaxiella skiktet 9, vilket är ca 1,2 pm tjockt, är företrädesvis odopat (sk "intrinsic silicon"). Om så önskas, ss kan skiktet 9 dopas till N-typ redan vid den epitaxiella tillväxten. Dopningsgraden är i så fall typiskt av storleksordningen l-1O16/cm3. I ovan anförda U.S. patent för Havemann är mot- svarande epitaxiella skikt mycket lättdopat med resistivitet större än 10 ohm-cm, men anges dock vara väsentligen intrinsiskt, dvs odopat. Ett homogent dopat epitaxiellt skikt försvårar dock möjlighet till senare kontaktering av substratet från ytan (sk "top-down contacts"). Vid 522 038 9 den epitaxiella tillväxten används sådana temperaturer, att acceptoratomema i de tidigare implanterade områdena av typ P- kommer att diffundera in i substratet 1 och det samtidigt bildade epitaxiella skiktet 9, så att begravda områden 8 av typ P- (sk "Buried P-") erhålls vid övergången mellan substratet 1 och det epitaxiella kiselskiktet 9 på de ställen, där ingen bot- s tendiffusion 5 av typ N+ finns, såsom illustreras av fig. 11. Även det epitaxiella skiktet 9 uppvisar steg i sin övre, yttre yta.

Det epitaxiella skiktet 9 kommer, såsom framgår av beskrivningen nedan, att dopas selektivt för att erhålla områden av respektive N- och P-typ (sk "N-wells and P-wells"). I områdena av N-typ, vilka placeras direkt ovanför bottendiffusionsområdena 5 av typ N +, m kommer bipolära transistorer och kondensator att bildas. I mellanliggande P-områden kommer efter avslutad framställning anslutningar finnas, som tjäna som förbindning mellan de vid ytan bildade kretsama eller komponenterna och substratet 1.

Efter odling av det epitaxiella kiselskiktet 9 framställs ett tunt barriäroxidskikt 10, före- trådesvis med hjälp av termisk oxidation, över skivans yta, se fig. 12. Oxidskiktets tjocklek 1s är typiskt ca 40 nm. Ovanpå barriäroxidskiktet 10 deponeras med hjälp av LPCVD-teknik (= "Low Pressure Chemical Vapour Deposition", kemisk deponering ur ångfas vid lågt tryck) ett tunt kiselnitridskikt 11, typiskt ca 130 nm tjockt. Detta nitridskikt 11 mönstras på litografisk väg genom påläggning av ett fotoresistskikt 11' och mönstring av detta, varefter nitriden etsas bort i de partier, som inte skyddas av fotoresistskiktet 11', såsom illustreras i fig. 12, varvid zo dessa partier innefattar själva komponentområdena, i vilka nu endast kiseldioxidskiktet 10 fmns kvar. Kiselnitridskiktet 11 etsas företrädesvis med hjälp av en lämplig torretsningspro- cess, vilken selektivt avlägsnar endast nitriden och kvarlämnar det under nitridskiktet liggande oxidskiktet 10. Vid en därpå följande jonimplantation, som åskådliggörs av pilarna i figur 12, i syfte att skapa de ovan nämnda områdena av N-typ eller N-ornrådena 13 (sk "N-Wells") i 25 det epitaxiella kiselskiktet 9, fungerar det underliggande tunna kiseloxidskiktet 10 som skyddsskikt för det epitaxiella skiktets 9 yta.

Vid ett föredraget utförande utförs detta jonimplantationssteg för bildning av N-oniråde- na 13, se fig. 13, genom att företrädesvis fosfor irnplanteras med en energi av ca 450 keV och en dos av ca 151012 joner/cmz. Implantationsbetingelserna kan dock förändras, om en so annan dopningsproñl i N-ornrådena 13 önskas.

Efter implantationen avlägsnas fotoresistlagret 11' på känt sätt, varefter det tunna oxid- skiktet 10 i öppningarna i nitridskiktet 11 förtjockas eller byggs på genom termisk odling, så att där efter odlingen ett ca 450 nm tjockt kiseloxidskikt 12 erhålls, se ﬁg. 13. Det vid den just beskrivna implantationen använda dopämnet, vilket ju i det föredragna fallet är fosfor, as såsom nämnts ovan, kommer under detta oxidationssteg att diffundera in i det epitaxiella skiktet 9, varigenom N-onirådena 13 är delvis fårdigframställda. Viss difﬁision av dopämnen därifrån kommer att ske under dem av följande steg, som innefattar höga temperaturer. De kvarvarande områdena av nitridskiktet 11, vilka fungerar som spärrskikt vid termisk oxidation av kiselskivans yta, medför att oxid vid denna termiska odling endast tillväxer i de områden, i 522 038 10 vilka nitridskiktet 11 har avlägsnats, dvs i de områden, som har implanterats. Efter oxidation bortlöses nitridskiktet 11 helt från skivan, företrädesvis med hjälp av våtkemiska metoder.

Det underliggande tunna oxidskiktet 10 blir kvar och bildar steg vid sina kanter mot de tjoc- kare kiseloxidområdena 12. Det turma oxidskiktet 10 fungerar som skyddsskikt vid den följan- s de implantationen, vilken är avsedd för framställning av de ovan redan nämnda områdena av P-typ eller P-områdena (sk "P-wells") och vilken åskådliggörs av pilarna i ﬁg. 13.- Energin vid detta jonimplantationssteg anpassas, så att jonerna endast förmår tränga igenom de områden, vilka har det tunna oxidskiktet 10 vid sin yta, och blockeras av område- na med det tjockare oxidskiktet 12 vid sin yta. Härigenom fås P-områden 14, som är självlin- iojerade (sk "self-aligned") mot tidigare implanterade N-områden 13. Vid det föredragna utfö- randet utförs denna jonimplantation för bildning av P-områdena 14, genom att företrädesvis bor implanteras med en energi av ca 50 keV och en dos av ca 2-1013 joner/cmz. Implanta- tionsbetingelsema kan dock liksom ovan ändras, om en annan dopningsproﬁl i P-områdena 14 önskas. Efter implantationen utförs vännebehandling för indrivning av implanterade dopäm- is nen vid hög temperatur, typiskt under 4 timmar vid ca 1000°C, för att erhålla önskat diffu- sionsdjup för N- och P-onirådena 13, 14. Den resulterande strukturen efter värmebehandling visas i ﬁg. 13. Även det ovan beskrivna förfarandet för åstadkommande av N - och P-områden ﬁnns beskrivet i det nämnda U.S. patentet för Havemann.

Efter indrivning löses med hjälp av företrädesvis våtkenlisk etsning samtliga oxidskikt zo bort, dvs både områden med tunt oxidskikt 10, områden med tjock oxidskikt 12 och den eventuella extra oxid, som dessutom har bildats vid skivans yta vid den just föregående vär- mebehandlingen utförd för indrivning av irnplanterade atomer. Efter bortlösning av oxiden framträder avsatsema i kiselskivans yta. Sedan används känd LOCOS-teknik ("Local Oxida- tion of Silicon"), se den ovan nämnda artikeln av J.A. Appel et al., "Local oxidation of zs silicon and its application in semiconductor technology", Philips Research Report, Vol. 25, 1970, pp. 118 - 132, för att definiera aktiva öppningar för de komponenter, som skall fram- ställas. Först påläggs sålunda ett tunt barriäroxidskikt 15, typiskt 15 nm tjockt, över skivans hela yta genom företrädesvis termisk oxidation, se tig. 14. Ovanpå detta oxidskikt 15 depone- ras ett betydligt tjockare nitridskikt 16, med typiskt en tjocklek av 200 nm, med hjälp av ao företrädesvis LPCVD-teknik. Nitridskiktet 16 mönstras på litograﬁsk väg genom påläggning av ett fotoresistskikt 17 och mönstring av detta för att definiera komponentornråden, varefter nitridskiktet 16 bortetsas i de partier därav, som inte skyddas av fotoresistskiktet 17, såsom framgår av ﬁg. 14. Nitridskiktet 16 etsas företrädesvis genom användning av ett lärnpligt torretsningsförfarande, vilket selektivt avlägsnar endast nitriden och kvarlämnar det underlig- as gande, tunna barriäroxidskiktet 15.

I ﬁg. 14 visas tre skilda N-områden 13, i vilka från vänster till höger skall bildas en lateral PNP-transistor, en kondensator och en vertikal NPN-transistor. Kiselnitridskiktet 16 täcker härvid i huvudsak områden, inom vilka basanslutning, kollektor och emitter i den laterala NPN-transistorn skall bildas, ett område, inom vilket en del av en elektrodanslutning 522 038 11 skall bildas, och ett annat område, inom vilket både elektrodanslutning och dielektrikum skall bildas i kondensatorn, och ett aktivt område och ett område för kollektoranslutning i den vertikal NPN-transistom.

Efter bortetsning av nitridskiktet 16 i öppningama hos fotoresistskiktet 17 avlägsnas det s senare skiktet på känt sätt, varefter ett ca 600 nm tjockt kiseloxidskikt 18, sk faltoxid, odlas tenniskt i öppningarna i nitridskiktet 16. Vid det föredragna utförandet odlas filtoxiden 18 företrädesvis i våt atmosfär vid typiskt 950°C. Närvaron av nitridskiktet 16, vilket fungerar som spärrskikt vid den termisk oxidationen av kiselytan, medför, att kiseloxid endast tillväxer i de områden, inom vilka nitriden avlägsnats. Eftersom en del kisel i öppningarna i nitridskik- 1o tet 16 konsumeras vid omvandling till kiseldioxid, kommer fältoxiden 18 att härigenom bli delvis försänkt (sk "semi-recessed") i substratytan eller den egentligen ytan av det epitaxiella skiktet 9. Resultatet framgår av fig. 15a och 15b, av vilka tig. 15a visar de områden, inom vilka kondensatorn och NPN-transistom och ﬁg. 15b visar det område, inom vilket den late- rala PNP-transistom skall framställas. I den senare figuren syns också, hur områdena av 15 fåltoxidskikt 18 har växt in under kanterna av kiselnitridskiktet 16.

Efter fåltoxidationen avlägsnas nitridskiktet 16 och kiseloxidskiktet 15 på företrädesvis Våtkemisk väg, varefter ett kiseloxidskikt 15b med en tjocklek av ca 30 nm, sk KOOI-oxid, odlas termiskt. Detta skikt blir endast synligt i områden mellan områdena av faltoxid 18.

Därpå deponeras ett tunt spärrskikt 19, typiskt ca 60 nm tjockt, av polykristallint kisel (poly- zo Si) över skivans yta, se fig. 16. Vid det föredragna utförandet deponeras polykiselskiktet med hjälp av LPCVD-teknik. Spärrskiktet 19 kan dock med fördel även utgöras av annan här likvärdig typ av kisel såsom mikrokristallint eller amorft kisel. Ovanpå spärrskiktet 19 av polykisel deponeras ett kiseloxidskikt 20, typiskt 250 nm tjockt. Vid det föredragna utförandet deponeras oxidskiktet 20 med LPCVD-teknik genom termisk dekomponering av TEOS (tetra- zs etylortosilikat). Efter deponering förtätas oxidskiktet 20 genom värrnebehandling, typiskt under 3 timmar vid 800°C, i våt atmosfär. Oxidskiktet 20 kan även utgöras av sk LTO-oxid ("Low Temperature Oxide") eller PECVD-oxid (oxid framställd med hjälp av PECVD, "Plas- ma Enhanced Chemical Vapour Deposition", plasmaunderstödd kemisk deponering ur ång- fas), eftersom syftet med detta oxidskikt enbart är att tjäna som hårdmask ("hard-mask") vid ao efterföljande steg med etsning av trenchar, se även U.S. patent 4,958,213 för Eklund et al.

Vid det kända förfarandet används dock ett nitridskikt i stället för oxidskiktet 20.

Strukturen mönstras därefter på litografisk väg genom påläggning av ett fotoresistskikt 21 och åstadkommande av öppningar i detta, i syfte att definiera djupa elektriskt isolerande diken, sk trenchar ("trenches"), runt respektive komponent och/eller grupper av komponenter, ss som skall framställas, se figur 16. Vid det föredragna utförandet placeras öppningarna för åstadkommande av trenchar, så att ligger ovanför områden av filtoxidskiktet 18 och helt eller delvis överlappar de steg i själva kiselytan, som markerar övergången mellan P-ornråden 14 (P-wells) och N-ornråden 13 (N-wells), vilka områden ligger huvudsakligen i det epitaxiella skiktet 9. 522 038 12 På de ställen, som inte skyddas av fotoresistskiktet 21, bortetsas det överst belägna oxidskiktet 20, underliggande spärrskikt 19 av polykisel och underst fältoxidskikt 18, nedtill ytan av det epitaxiella kiselskiktet 9. Denna etsning, vilken utförs i ﬂera steg, vilka är an- passade för avlägsnande av respektive material, sker företrädesvis genom torretsning. Efter s etsningen avlägsnas fotoresistskiktet 21 på känt sätt, varefter djupa trenchar 22 etsas fram ned genom det epitaxiella skiktet 9 till kiselsubstratet 1 enligt det mönster, som definieras av de just litograﬁskt åstadkomna öppningarna i det översta oxidskiktet 20. Detta oxidskikt 20 tjänar under detta trenchetsningssteg som ett masklager, en hârdmask ("hard rnask"). Vid det före- dragna utförandet är trencharna 22 ca 1 pm breda och ca 6,5 um djupa. De kan framställas, to så att sidoväggarna är näst intill vertikala nära ytan av det epitaxiella kiselskiktet 9 och så att trencharna avsmalnar nedåt och avslutas med en svag rundning av sin botten, såsom illustre- ras i ﬁg. 16. Proﬁlens syfte är att underlätta efterföljande fyllning (pluggning) av trencharna 22 med polykisel samt att reducera mekaniska spänningar i substratet 1, dvs för att minska substratets tendens att brista vid de djupa trenchama 22, vilka utgör brottanvisningar. Sådana 15 trenchar visas också i den svenska patentansökningen 9701934-3, "Integrerad krets, kompo- nenter däri, samt framställningstörfarandet". i Vid det föredragna utförandet består enligt ovan utgångsmaterialet av en sk episkiva eller epitaxiell skiva, dvs substratet utgörs av en högdopad kiselskiva av typ P+, typiskt med en resistivitet av några tiotal mohm-cm, på vilken ett epitaxiellt lågdopat kiselskikt av typ P- zo har odlats. Det odlade epitaxiella skiktet är typiskt ca 6 um tjockt med en resistivitet av 10 - 20 ohm-cm. Härigenom kommer djupet av trencharna 22 att vara sådant, att dessa alltid når ned till den högdopade kiselbulken av typ P+, se den ovan anförda artikeln av V. dela Torre et al. Detta säkerställer en hög elektrisk fälttröskel utmed nedre delen av trenchama 22 och förhindrar därigenom läckströmmar att passera utmed mantelytan av trencharna 22. Eftersom zs P-områdena 14 och N-ornrådena 13 åtskiljs av trencharna och komponenterna skall frarnstäl- las inom N-ornrådena, säkerställs härigenom vidare en god elektrisk isolation mellan de olika komponenter, som skall framställas. För det fall att ett lågdopat substrat 1 av typ P- används, med typiskt en resistivitet av 10 - 20 ohm-cm, utförs ett extra jonimplantationssteg efter ets- ningen för tillverkning av trencharna 22 för att höja den elektriska fälttröskeln utmed nedre ao delen av trencharna 22 (sk "trench channel stop"). Företrädesvis implanteras då boratomer (med en "tiltvinkel" av 0°) med en energi av ca 20 keV och en dos av ca 5-1013 joner/cmz, se ovan anförda U.S. patent för Eklund et al. Energi och dos vid denna implantering kan va- riera något beroende på betingelserna vid bearbetningsstegen för framställning av trencharna 22. Behandlingen i detta fall med lågdopat substrat beskrivs kortfattat i artikeln av P.C. Hunt as et al., "Process HE: A highly Advanced Trench Isolated Bipolar Technology for Analogue and Digital Applications", Proceeding of IEEE 1988, Custom and Integrated Circuits Conference, New York, May 16 - 19.

Efter avslutad etsning av trenchar bortetsas de kvarvarande partierna av oxidskiktet 20 ("hard-mask"). Härvid tjänar det närmast under liggande skiktet 19 av polykisel som etsstopp. 522 038 13 Därefter bortetsas polykiselskiktet 19 med ett val av ets och etsningsbetingelser, som lämnar de omedelbart under polykiselskiktet liggande tältoxidpartierna 18 och kiseldioxiden 15b så gott som opåverkade. Härigenom bibehålls den goda likformigheten hos fältoxidens tjocklek.

Detta etsningsförfarande kan företrädesvis utföras direkt efter avslutad etsning av trencharna s 22 med hjälp av sekvensiell torretsning i ett multikammarsystem ("cluster system").

Efter etsningen av trencharna 22 och efter avlägsnande av kiseloxidhårdmasken 20 och polykiselspärrskiktet 19 och kiseloxidskiktet 15b oxideras skivans yta termiskt vid ca 900°C i våt atmosfär. Därvid oxideras också väggarna i trencharna 22 och den resulterande tjockleken hos oxidskiktet 23 på trenchamas väggar blir ca 30 nm, se ﬁg. 17. Det så erhållna barriär- 1o oxidskiktet 24 på den övre ytan av skivan, vilket odlas samtidigt med (genom termisk oxide- ring) med oxidskiktet 23 på trencharnas väggar, fär en tjocklek av ca 30 nm, se ﬁg. 17.

Ovanpå barriäroxidskiktet 24 deponeras sedan ett tunt skikt av kiselnitrid 25 företrädesvis med hjälp av LPCVD-teknik, se ﬁg. 18. Härpå deponeras ytterligare ett oxidskikt 26, ca 30 nm tjockt, genom företrädesvis termisk dekomponering av TEOS, också med hjälp av is LPCVD-teknik. Ytskikt motsvarande det härvid erhållna nitridskiktet 25 och oxidskiktet 26 återfinns även utmed mantelytan och bottnen hos trencharna 22 till följd av den konforrna deponering, som erhålls med LPCVD-teknik. Avslutningsvis deponeras ett tjockt skikt 27 med tjocklek av ca 1,5 pm av mikrokristallint kisel eller polykisel, också med hjälp av LPCVD-teknik, över skivans yta, så att alla trenchar 22 helt fylls (växer ihop) av detta ki- zo selskikt. Vid det föredragna utförandet används mikrokristallint kisel, eftersom detta ger bätt- re fyllnadsgrad.

Efter deponering av skiktet 27 av rnikrokristallint kisel eller polykisel avlägsnas (bortet- sas) detta skikt 27 på samtliga övre eller yttre ytpartier av skivan med hjälp av torretsning, se ﬁg. 18, så att material från detta kiselskikt endast blir kvar i trencharna 22. Vid det före- zs dragna förfarandet avstannas etsningen, när det närmast under skiktet 27 av rnikrokristallint kisel liggande oxidskiktet 26 har frilagts vid skivans översta eller yttersta ytpartier. Härige- nom undviks en onödig överetsning av det mikrokristallina kisel eller polykisel, som utgör fyllnadsmaterialet i trencharna 22. Ändå kan det inträffa, att trencharna 22 inte förblir helt fyllda efter detta steg. ao Efter avslutad etsning oxideras kiselskivan tenniskt vid ca 950°C i våt atmosfär. Därvid oxideras vid sin övre yta det kisel 27, som fyller trencharna 22, så att ett ca 0,4 tim tjockt isolationsskikt 28 (sk "cap-oxide") av kiseldioxid bildas i trencharnas mynningar eller öpp- ningar, se ﬁg. 19. Det befintliga nitridskiktet 25, vilket fungerar som oxidationsspärr, för- hindrar, att skivans övriga partier oxideras ytterligare. Det översta tunna oxidskiktet 26 och ss det därunder direkt liggande nitridskiktet 25 på skivans övre yta avlägsnas därefter genom sekvensiell torretsning. Denna torretsning avstannas vid skikten omedelbart under nitridskiktet 25, dvs när ytan av fältoxidorrirådena 18 och barriäroxidskiktet 24 har frilagts.

Inledningsvis nämndes, att det är välkänt, att en bottendiffusion av typ N+ används som lågresistiv kollektorelektrod i en NPN-transistor. För att säkerställa låg resistans mellan 522 038 14 kollektoranslutningen vid kiselytan och den begravda bottendiffusionen 5 bildas en sk kollek- torplugg. Demia plugg definieras på litograﬁsk väg, se ﬁg. 20a, genom att ett fotoresistskikt 31 påläggs över hela skivans yta och en mönstríng utförs av detta skikt, så att en öppning för ett område 30' för pluggen i fotoresistskiktet 31 bildas över det aktuella komponentområdet. s Vid det föredragna utförandet fungerar även bottendiffusionen 5 som den ena elektroden i en plattkondensator, vilken skall framställas samtidigt. Följaktligen definieras vid detta process- steg även en öppning för ett ontråde 30" för elektroder i fotoresistskiktet 31, inom vilket område denna kondensator skall framställas och vilket område innefattar två åtskilda områden anslutningspluggar till det begravda området 5 av typ N+ för att reducera serieresistansen till 1o denna begravda bottendiffusion 5, som skall utgöra en del av anslutningen till den ena kon- densatorelektroden. Öppningarna i fotoresistskiktet 31 utförs, så att de täcker hela områden mellan områden av fåltoxidskiktet 18, vilket också innebär att de kvarvarande partierna av fotoresistskiktet 31 täcker andra hela områden mellan områden av fältoxidskilctet 18. Detta villkor kan även uttryckas, såsom att kanterna hos öppningarna i fotoresistskiktet alltid ligger is över områden av fáltoxidskiktet 18. Öppningar finns också över områden 30"' för basanslut- ning av den laterala PNP-transistor, som skall framställas, se ﬁg. 20b.

Efter mönstringen av fotoresistskiktet 31 utförs en dopning vid öppningama i fotoresist- skiktet 31, dvs vid öppningarna för området 30* för kollektorpluggen, öppningen vid området 30" för kondensatorelektroderna 30" och vid öppningarna 30"' för områdena för basanslut- zo ningen, för åstadkommande av till N-typ kraftigt dopade områden, såsom åskådliggörs av pilarna i ﬁg. 20a och 20b. Detta dopningssteg sker företrädesvis med hjälp av jonimplantation av tex fosfor med en energi av ca 50 keV och en typisk dos av 5-1015 joner/cmz. Det är viktigt, att energin vid denna implantation väljs, så att utsträckningen av de defekter, vilka införs i kislet vid själva implantationssteget, inte passerar ned förbi det djup, som bestäms av zs den undre ytan eller bottnen hos fáltoxidskiktet 18, dvs den nivå, där detta skikt slutar, sett riktning ned från skivans yta. Om defekterna sträcker sig djupare ned, kan det föranleda upp- komst av dislokationer i närheten av ernitter-bas- och/eller bas-kollektorövergången med åtföljande läckageproblem i den NPN-transistor, som skall framställas. Följaktligen kan im- plantationsenergin och dosen komma att variera något beroende på betingelserna vid den so tidigare utförda fältoxidationen för framställning av fältoxidskiktet 18, se särskilt den ovan nämnda svenska patentansökningen 9701934-3.

Efter implantationen avlägsnas det tunna skyddande oxidlagret 24 ovanpå implanterade områden, företrädesvis med hjälp av torretsning, se fortfarande ﬁg. 20a och 20b. Den kan dock observeras, att detta oxidlager 24 fmns kvar på de ytpartier, som är täckta av fotoresist- as skiktet 31, dvs bl a på de delar av den bipolära NPN-transistom, där ett basområde 36' sena- re kommer att definieras, se ﬁg. 21a. Därefter avlägsnas fotoresistskiktet 31 på känt sätt, varefter skivan, för indrivning av det vid implantationen införda dopämnet, värrnebehandlas vid typiskt 900°C i ca en halv timme i företrädesvis icke oxiderande atmosfär, tex innehål- lande NZ eller Ar. Den resulterande kollektorpluggen 31 av typ N +, en av kondensatorelekt- 522 038 15 rodema 32 och en anslutning 32” till denna, också av typ N +, och pluggar 32" för anslutning det begravda basanslutningsskiktet 5 i den laterala PNP-transistom efter denna värrnebehand- ling visas i ﬁg. 21a och 21b.

Efter avslutad värmebehandling avlägsnas den eventuella (tunna) oxidskikt, som bildats i s området 30" för kondensatom och i området 30', ovanpå kollektorpluggen 31 för NPN-tran- sistorn och i områdena 30"' för basanslutningen hos PNP-transistorn, genom att skivan under ett kort ögonblick etsas i utspädd ﬂuorvätesyra. Direkt efter denna etsning deponeras, före- trädesvis med hjälp av LPCVD-teknik, ett tunt kiselnitridskikt 34 över skivan, se ﬁg. 21a och 21b. Detta nitridskikt 34 tjänar två speciella syften vid framställningsprocessen: w i) Den del av nitridskiktet 34, vilken ligger i direkt kontakt med det område av kiselskivans yta, vilket ingår i kondensatorområdet 30" och där också en av kondensatorelektroderna 30"' skall bildas, kommer att fungera som dielektrikum i den kondensator, vilken skall framställas.

Eftersom kiselnitrid har högre dielektricitetstal (ca 2 gånger) än kiseldioxid, erhålls genom användning av nitrid kondensatorer med högre kapacitans per ytenhet jämfört med kondensa- 1storer utförda med kiseldioxid som dielektrikum. Nitridskiktets tjocklek anpassas, så att kon- densatom får en kapacitans av ca 2,4 fF/umz. Detta motsvarar ett medelst LPCVD deponerat nitridskikt 34 med tjocklek av ca 27 nm. ii) Den del av nitridskiktet 34, som deponeras ovanpå kvarvarande oxidskikt 24 i det aktiva område 36', där basanslutningen till den bipolära NPN-transistorn, som skall framställas, se- zo nare skall bildas, ger en ökad tjocklek hos dennas isolerande dielektrikum och följaktligen en lägre parasitkapacitans för kollektor-basövergången.

Efter påläggning av nitridskiktet 34, se fortfarande ﬁg. 21a och 21b, mönstras skivan på litograﬁsk väg, genom att först ett fotoresistskikt 35 påläggs och sedan lämpligt placerade öppningar åstadkoms i detta för deñnition av ett basområde 36' för den NPN-transistor, som 25 skall framställas, och av öppningar 37", 37"' för kollektor och emitter i den laterala PNP- transistor, vilken skall framställas, och för defmition av öppningar för anslutningar för sub- stratkontakter 37' i P-ornrådena. Öppningen för definition av basområdet 36' för den NPN- transistor, som skall framställas, förläggs, så att den ligger över områden, där inget fältoxid- skikt 18 finns, och så att öppningens kanter ligger på ej alltför litet avstånd från just område- sona av fáltoxidskiktet 18. Öppningar för kollektor och ernitter i den laterala PNP-transistor, som skall framställas, placeras likaledes över områden, där inget fältoxidskikt 18 ﬁmis. Öpp- ningarnas kanter placeras dock invid kanterna hos fåltoxidskiktet 18, se ﬁg. 21b. Dessa öpp- ningar ligger också över N-områden 13 och därmed över bottendiffusioner 5 av typ N +. Öppningarna i fotoresistskiktet 35 för anslutningar för substratkontakter ligger däremot över as P-områden 14 och dänned över bottendiffusioner 8 av typ P-. Därefter utförs en etsning i Öppningarna i fotoresistskiktet 35, företrädesvis genom torretsning. Detta torretsningssteg ut- förs sekvensiellt, varvid nitridskiktet 34 avlägsnas först. Därefter bortetsas det underliggande oxidskiktet 24. Etsningsprocessen avstamias, när kiselytan frilagts. Detta mönstringssteg, vil- ket är speciellt för det här beskrivna utförandet, reducerar för den NPN-transistor, som skall 522 038 16 framställas, basområdets yta, som i annat fall skulle ha bestämts av öppningar i fältoxidskiktet men som här bestäms av kanterna hos öppningar i fotoresistskiktet 35. Vidare undviker man, att det basområde, som skall framställas i NPN-transistom, bringas i nära kontakt med kan- terna av fältoxidskiktet, där en förhöjd koncentration av dopämnen råder till följd av "pile- s up" av dopämnen från N-områdena (N-wells) 13, såsom nämnts ovan. Mönstringen för åstad- kommande av öppningar i nitridskiktet 34 och i oxidskiktet 24 mellan områden av fältoxid- skiktet 18 görs i syfte att reducera kapacitansen mellan kollektor och bas för den NPN-tran- sistor, som skall framställas, genom att en väldeﬁnierad öppning kan erhållas, och kvarvaran- de partier av nitridskiktet används för att bilda ett dielektrikumskikt för den kondensator, som 1o skall framställas. Vidare kan samma mönstringssteg användas för att deﬁniera avståndet mel- lan emitter och kollektor för laterala PNP-transistor, som skall framställas. Fördelen med det- ta förfarande är att avståndet mellan emittem och kollektom i denna blir väldefinierat samti- digt som emitter- och kollektoröppningama kan göras mindre, vilket minskar den kapacitiva kopplingen mellan dessa elektroder. Detta avstånd skulle i annat fall definieras av fältoxid- is strängarna 18, såsom visas i fig. 21b.

Fördelen med det ovan beskrivna förfarandet är, att kondensatorns dielektrikum, vilket utgörs av nitridskiktet ovanpå pluggen 32, som bildar kondensatorns ena elektrod, framställs samtidigt med det skikt, som definierar emitter-basområdet 36' hos den NPN-transistor, som skall framställas, samtidigt som parasitbidraget från kapacitansen mellan kollektor och bas för zo denna NPN-transistor reduceras samt att emitter-basområdet 36 blir väldefinierat i den NPN- transistor, som skall framställas, liksom att avståndet mellan emitter- och kollektorområden i den laterala PNP-transistor, som skall framställas, även blir välbestämt, genom att det defini- eras på litografisk väg.

Efter etsningen av nitridskiktet 34 och oxidskiktet 24 för definition av basområden 36' zs för den NPN-transistor, som skall framställas, kollektorfönster 37", 37"' för den laterala PNP-transistor, som skall framställas, och substratanslutningar 37” avlägsnas fotoresistskiktet 35 på känt sätt. Vid det föredragna utförandet deponeras därefter, företrädesvis med hjälp av LPCVD-teknik, ett tunt skikt av amorft kisel 38 med tjocklek av ca 200 nm över skivans yta, se fig. 22. Detta kiselskikt 38, vilket senare i processen kommer att utgöra bastilledare till ao den NPN-transistor, som skall framställas, toppelektrod till den kondensator, som skall fram- ställas, ledare till emitter och kollektor i den laterala PNP-transistor, som skall framställas, och anslutning till substratkontakter, kan även utgöras av rnikrokristallint kisel eller polykisel.

Vid en härefter följande jonimplantation, vilken illustreras av pilama i fig. 22, dopas det amorfa kiselskiktet 38 till att bli av kraftigt dopad P-typ. Vid det föredragna utförandet as utförs detta jonimplantationssteg, genom att företrädesvis BFZ implanteras med en energi av ca 50 keV och en dos av ca 2-1015 joner/cmz. Energin vid implantationen är så anpassad, att de implanterade boratomema inte når ned till ytan av det epitaxiella skiktet 9. Dos och energi kan komma att variera något beroende på tjockleken hos det just deponerade amorfa kiselskik- tet 38 och på dettas beskaffenhet. Även andra borföreningar och/eller atomärt bor kan använ- 522 038 17 das vid jonimplantationen i detta kiselskikt. Energi och dos måste i så fall anpassas till lämp- liga värden.

Ovanpå det amorfa kiselskiktet 38 deponeras ett kiseloxidskikt 39 med tjocklek av ty- piskt 150 nm. Vid det föredragna utförandet deponeras detta oxidskikt 39 med hjälp av s PECVD-teknik men även andra typer av sådana sk lågtemperaturoxider, deponerade med hjälp av någon lämplig CVD-teknik, t ex LTO, kan användas. Vid det föredragna utförandet hålls temperaturen vid deponering av oxidskiktet 39 så låg, att det amorfa kiselskiktet 38 inte bringas att rekristallisera. Fördelarna med att använda en kombination av amorft kisel, vilket implanterats med BFZ, under ett skyddsskikt 39 av kiseloxid, deponerat med PECVD-teknik, w vid framställning av bastilledare till NPN-transistorer finns beskrivna i svensk patentansökan 9504150-5.

Efter deponering av kiseloxidskiktet 39 beläggs skivans yta med ett fotoresistskikt 40 och mönstras på litograﬁsk väg, varvid ett område visat vid 40' definieras, vilket ingår i kondensatorornrådet 30" och är avsett för en övre elektrod, som hör till den plattkondensator, 15 vilken skall framställas, och som är placerad ovanpå det dielektrikum av nitrid 34, vilket finns i hela området 30", och vilket område 40” alltså är täckt av fotoresistskiktet 40. Vidare täcker områden av fotoresistskiktet 40 ytor omkring det begynnande emitter-basområdet 36' för den NPN-transistor, som skall framställas, och vidare täcker det områden 37"” för emit- terelektroder och områden 37" för kollektorelektroder för den laterala PNP-transistor, som zo skall framställas, och områden 37' för substratkontaktanslutningar, se ﬁg. 23a och 23b. Med det nu pålagda och mönstrade fotoresistlagret 40 som mask bortetsas kiseloxidskiktet 39 och underliggande skikt 38 av amorft kisel i öppningama i resistskiktet. Etsningen, vilken av- stannas, när kiselnitridskiktet 34 helt frilagts i de öppningar i fotoresistskiktet 40, där detta nitridskikt fmns såsom ovanpå fältoxiden och i det område 40", där anslutning skall göras via zs den begravda diffusionen till den undre elektroden i den kondensator, som skall framställas, sker företrädesvis med hjälp av sekvensiell torretsning i ett multikammarsystem ("cluster sys- tem"). Resultatet återges av ﬁg. 23a och 23b. Vid det föredragna utförandet är demia ets- ningsföljd så anpassad, att en kiseltjocklek av ca 20 - 40 nm av substratet i öppningen för det begynnande emitter-basornrådesområdet 36' förbrukas under etsningsprocessens slutskede ao (som är ett sk överetsningssteg).

Efter avslutad etsning utförs en extra dopning av det område, som skall bli NPN-transis- toms kollektor, i syfte att minimera sk "base wideníng" och härigenom förbättra transistoms högfrekvensegenskaper, se artikeln av M C Wilson, "The application of a selective implanted collector to an advanced bipolar process", ESSDERC'90, Nottingham, September 1990. Vid as det föredragna förfarandet sker denna dopning med hjälp av jonimplantation av fosfor, såsom antyds av pilarna i ﬁg. 23a och 23b, och företrädesvis i två steg. Under det första steget irn- planteras fosfor med en energi av ca 200 keV och med en dos av ca 1-1012 joner/cmz. Under det andra steget implanteras fosfor med en energi av 460 keV och en dos av ca 1,8-1O12 jo- ner/cmz. Den inbördes ordningsföljden mellan dessa tvâ implantationssteg kan variera. En 522 038 18 smärre justering av respektive implantationsdos och energi kan vid faktiskt framställning alltid vara nödvändig för att kompensera mindre processvariationer, t ex smärre förändringar av det epitaxiella skiktets 9 tjocklek, etc. Det skall härvid observeras, att dopningen är linjerad eller inriktad ("aligned") med öppningen av det begynnande emitter-basområdet 36' samt att fotore- s sistskiktet 40 kvarligger på skivan vid implantationen för att förhindra, att dopämnet (i det föredragna fallet fosfor) intränger i det epitaxiella skiktet 9 på icke avsedd plats. Någon för- höjd kollektordopning kommer därför efter avslutade framställningssteg inte att återfinnas un- der den sk extrinsiska basen, dvs det område utmed kanten av området 36”, där det amorfa kiselskiktet 38 av typ P+ är i kontakt med ytan av det epitaxiella kiselskiktet 9. Härigenom 1o kan låg kapacitans mellan kollektor och bas bibehållas i den NPN-transistor, som skall fram- ställas.

Efter avslutad implantation avlägsnas fotoresistskiktet 40 på känt sätt, varpå ett tunt kiseldioxidskikt 42, med tjocklek av ca 20 nm, deponeras över skivans yta, så att det särskilt täcker öppningarna 36' vid det begynnande emitter-basområdet, se ﬁg. 24. Vid det föredragna is utförandet deponeras detta oxidskikt 42 företrädesvis med hjälp av termisk oxidation i våt atmosfär vid 800°C. Vid detta oxidationssteg kommer det tidigare pålagda oxidskiktet 39, vil- ket deponerats vid låg temperatur med hjälp av t ex PECVD-teknik enligt ovan, att förtätas samtidigt som kiseldioxidskikt 41 bildas på de vertikala fria sidoväggama eller kantytorna av det amorfa kiselskiktet 38. Vid oxidationen, som i sig innefattar en värmebehandling, om- zo vandlas det amorfa kiselskiktet 38 till polykristallint kisel (polykisel), dvs det kristalliserar delvis, samtidigt som implanterat bor redistribueras. Det tidigare amorfa kiselskiktet 38 kom- mer hädanefter att benämnas ett polykisellager av typ P+. Resultatet illustreras av ﬁg. 24.

Efter framställning av kiseldioxidskiktet 42 enligt ovan implanteras företrädesvis bor i skivan, såsom illustreras av pilarna i ﬁg. 24, för bildning av det intrinsiska basområdet eller zs det effektiva basområdet till den NPN-transistor, vilken skall tillverkas. Vid det föredragna utförandet jonimplanteras bor med en energi av ca 10 keV och med en dos av ca 7-1013 joner/cmz. En smärre tjockleksförändring av det överst pålagda oxidskiktet 42 medför en motsvarande justering av energi och/eller dos. Implantationen tränger bara genom de olika pålagda oxid-, kisel- och nitridskikten just där bara kiseloxidskiktet 42 ligger direkt ovanpå ao den övre ytan av det epitaxiella skiktet 9, dvs i det begynnande ernitter-basonirådet 36”.

Efter den ovan beskrivna sk basimplantationen oxideras skivan termiskt, företrädesvis i våt atmosfär vid 800°C i ca 20 minuter, vilket ytterligare minskar ytkoncentrationen av bor- atomer. Vid det föredragna utförandet beläggs skivan därefter konformt med ett ca 180 nm tjockt nitridskikt 44 med hjälp av LPCVD-teknik, se ﬁg. 25a. Vid det föredragna utförandet ss etsas detta nitridskikt med hjälp av en speciell anisotrop torrets, tills på känt sätt en kant- sträng (sk "spacer") 45 av kiselnitrid återstår, där stora steg finns i kiselnitridskiktet 44, så- som vid öppningen av det begynnande emitter-basområdet 36' för den NPN-transistor, som skall framställas. Vid detta etsningssteg etsas inte enbart nitridskiktet 44 bort utan även det tidigare pålagda nitridskiktet 34 vid de områden, där detta ligger direkt under det senast på- 522 038 19 lagda nitridskiktet 44. Etsningen avstannas, när ytan av områdena av fältoxidskiktet 18 och av kiseloxidskiktet 42 har frilagts. Den öppning i det begynnande emitter-basområdet 36°, som bildas vid denna etsning av nitridskiktet 44, kommer att utgöra den sk emitteröppningen 36".

Efter avslutad framställning kommer ernittem i den framställda NPN-transistom att vara åt- s skild från polykisellagret 38, som är av typ P+, av nitridkantsträngarna 45 och av oxidskiktet 41 vid polykisellagrets kantytor. Vid etsningen friläggs också kiselytan i området 40", där en anslutning till den undre elektroden skall bildas i den kondensator, som skall framställas. Ki- selytan friläggs i också i områden 45 ', där basanslutningar skall bildas till den laterala PNP- transistor, som skall framställas, se ﬁg. 23b. 1o Kvarvarande kiseloxidskikt 42, som är märkbart endast i emitteröppningen, löses där- efter bort antingen vâtkemiskt eller med hjälp av torretsning. Vid det föredragna utförandet används torretsning i två steg, varvid oxidskiktet 42 först avlägsnas med hjälp av RIE ("Re- active Ion Etch", reaktiv jonetsning) i ett plasma av Ar/CHF3/CF4 följt av en mild isotrop kiseletsning in situ i en atmosfär av Ar/NF3 för avlägsnande av föroreningar och strålskador 1s från föregående RIE-steg. Detta etsningssteg i Ar/NF3 avlägsnar en tjocklek av ca 150 - 200 Å kisel från den fria ytan av det epitaxiella skiktet 9 (den intrinsiska basen) i emitter- öppningen 36". Eftersom denna etsning påverkar den intrinsiska basproﬁlen, kan etsnings- djupet komma att varieras något beroende på kravet på strömförstärkningsfaktor (Hfe) i den transistor, som skall framställas. zo Vid en alternativ utföringsform, som illustreras i ﬁg. 25b, där en sk "disposable spacer" nyttjas, är kiselnitridskiktet 44 utbytt mot ett något tunnare nitridskikt 144, med en tjocklek av ca 50 mn. Även detta kiselnitridskikt 144 deponeras konfonnt över skivan med hjälp av företrädesvis LPCVD-teknik. Ovanpå detta nitridskikt deponeras ett ca 150 nm tjockt kiselox- idskikt 148. Detta kiseloxidskikt 148, vilket kan utgöras av PECVD-TEOS-oxid eller zs SACVD-oxid ("Subatrnospheric Chemical Vapour Deposition"), påläggs över skivan näst intill konforrnt. Oxidskiktet 148 utmärks av, att det är framställt vid låg temperatur, exempel- vis vid omkring 400°C, och därigenom inte består av stökiometriskt sammansatt kiseldioxid utan att det är betydligt mer "poröst". Den sistnämnda egenskapen utnyttjas i följande fall.

Efter deponering etsas oxidskiktet 148 och underliggande kiselnitridskikt 144 med hjälp ao av anisotrop torretsning. I det här beskrivna fallet utförs äteretsningen som en RIE-process med tre steg, vid vilken oxidskiktet 148 först avlägsnas i en gasblandning av Ar, CHF3 och CF4. Etsningen avstannas, när nitridskiktet 144 har frilagts på plana, horisontella ytor, tex vid nitridytor ovanpå fältoxidområdena 18, varvid kantsträngar av det porösa oxidskiktet 148 blir kvar på vertikala ytor. Därefter bortetsas i steg två nitridskiktet 144 med de uppkomna ss oxidkantsträngarna som mask, dvs i princip på alla horisontella ytor. Etsningsprocessen av- stannas, när ytan av fältoxidområdena 18 och kiseloxidskiktet 42 i emitteröppningen har frilagts. Analogt med det föredragna utförandet avlägsnas i steg tre resterande oxidskikt 42 i emitteröppningen med hjälp av RIE, åtföljt av en mild kiseletsning i Ar/NF3 för avlägsnande av ytföroreningar och strålskador. Efter avslutad torretsning kommer emitteröppningen att 522 038 20 omgärdas av en sammansatt kantsträng ("kompositspacer") bestående av "porös" oxid/nít- rid/oxid 148, 144, 39. En kort exponering av den sammansatta kantsträngen i HF (ﬂuorväte- syra) avlägsnar den ytterst liggande "porösa" oxiden utan att nämnvärt angripa områden med termisk oxid. Avlösning av den "porösa" oxiden sker med fördel i HF-ånga i därför avsedd sutrustning (t ex "FSI/Excalibur") men alternativt kan även ett HF-baserat våtkemiskt bad användas. Resulterande kantsträngar efter etsningen kommer inte att ha triangulärt tvärsnitt utan deras tvärsnitt påminner snarare om ett "L", se ﬁg. 25b.

Fördelen med den just beskrivna tekniken med sk "disposable spacer" är, att öppningen i polykisellagret 38 av typ P+ inte blir hopträngd. Härigenom underlättas efterföljande depo- io nering och utdiffusion av dopänmen ur polykisellagret 46 av typ N+, dvs den sk "poly-plugg effekten" undertrycks.

I ﬁg. 25c nedan återges ett tvärsnitt av en NPN-transistor tillverkad enligt det i samband med ﬁg. 25a beskrivna utförandet, dvs med nitridkantsträngar kvar i emitteröppningen. I ﬁg. 25d återges motsvarande struktur tillverkad med hjälp av teknik med "disposable spacer" is enligt ovan, se även ﬁg. 25b. Tvärsnittsbildema är upptagna med transmissionselektronmik- roskopi, XTEM.

Efter friläggande av den enkristallina kiselytan i emitteröppningen 36" och vid kollek- torpluggen 31 för den NPN-transistor, som skall framställas, och vid kontaktytan i området 40" till den undre kondensatorelektroden 32 och vid basanslutningen till den laterala PNP- zo transistorn, som skall framställas, deponeras ett ca 250 nm tjockt polykiselskikt 46 med hjälp av LPCVD-teknik, se ﬁg. 26a och 26c. Polykiselskiktet 46 dopas därefter med hjälp av före- trädesvis jonimplantation av arsenik och/eller fosfor, vilket illustreras av de streckade pilarna i ﬁg. 26a och 26c. Det skall observeras, att polykisellagret 46 visas både före (streckad linje) och efter (heldragen linje) slutlig mönstring, vilken beskrivs nedan. zs Vid det föredragna utförandet sker denna jonimplantation i tre arbetssteg före en nedan beskriven mönstring av det just pålagda polykisellagret 46. I det första steget implanteras arsenik globalt över skivan med en dos av ca 3-1015 joner/cmz och en energi av ca 50 keV.

Därefter mönstras skivan på litografisk väg genom påläggning av ett fotoresistskikt 48 och upptagning av öppningar i detta, varvid fotoresistskiktet 48 kvarlämnas på partier av skivan, so där högresistiva motstånd, sk RHI, senare kommer att definieras. Med detta fotoresistskikt 48 som mask utförs ytterligare en arsenikimplantation, men denna gång med en dos av ca 12-1016 joner/cmz och en energi av ca 150 keV, varvid situationen illustreras i ﬁg. 26b. Det bör observeras, att samtliga partier på skivan, undantaget områden för högresistiva motstånd RHI, erhåller båda implantationerna. es Skivan mönstras därefter ytterligare en gång på litograﬁsk väg, varvid områden för lågresistiva motstånd RLO definieras. I det sist nämnda fallet kommer ett för detta mönstrings- steg pålagt fotoresistskikt, ej visat, att kvarligga på samtliga partier av skivans yta med un- dantag av öppningar för lågresistiva motstånd RLO. Med detta fotoresistskikt som mask irn- planteras sedan fosfor med en energi av ca 25 keV och en dos av ca 4-1015 joner/cmz. För- 522 038 21 loppet framgår ej av figurerna, jämför dock fig. 26b. Efter avslutande av hela det här be- skrivna framställningstörloppet leder ovan nämnda implantationsförfarande till, att högresisti- va motstånd RH; med en ytresistans av ca 500 Ohm/ruta och lågresistiva motstånd RLO med en ytresistans av ca 100 Ohm/ruta åstadkoms. En smärre justering av implantationsdos och/el- s ler energi kan givetvis utföras för att kompensera övriga processvariationer.

Efter avslutad varierad dopning av polykisellagret 46 mönstras detta skikt, såsom antytts ovan, på konventionellt litografiskt sätt. Härvid definieras kontaktområden till emitter 49' och kollektor 50' för den NPN-transistor, som skall framställas, kontaktorriråde 51' till undre elektrod för den plattkondensator, som skall framställas, se ﬁg. 26a, basanslutning 51" till m den laterala PNP-transistor, som skall framställas, se ﬁg. 26b, samt lågresistiva 52' och hög- resistiva 53' motstånd, RHI resp. RLO, se ﬁg. 26b. Där polykisellagret 46 har direkt kontakt med den enkristallina kiselytan i emitteröppningen 49", kommer detta högdopade polykisella- ger i ett senare led av frarnställningsprocessen att tjäna som dopningskälla vid indrivning av emittern i det intrinsiska basområdet. Med ett härför mönstrat fotoresistskikt som mask, ej vi- 15 sat i figurerna, men vars resultatet kan delvis ses i fig. 26a och 26c, etsas det till N + dopade polykisellagret 46 bort, tills ytan av direkt underliggande faltoxidorriråden 18 frilagts. Denna etsning utförs företrädesvis med hjälp av RIE i ett plasma bestående av C12, HBr och 02. Ef- ter etsningen av polykisellagret 46 avlägsnas fotoresistskiktet på känt sätt.

Därefter etsas oxidskiktet 39 bort, vilket är beläget ovanpå det tidigare framställda zo polykiselskiktet 38 av typ P+. Denna etsning, vilken företrädesvis utförs med hjälp av torr- etsning, kan antingen utföras globalt över skivan eller på föredraget sätt utföras, efter det att berörda partier defmierats på litograﬁsk väg, såsom beskrivs nedan.

Vid det föredragna utförandet mönstras sålunda skivan först på litograﬁsk väg, varvid öppningar i ett pålagt fotoresistskikt 52 upptas över polykisellagret 38 och andra områden, zs bl a över områden av det senare pålagda polykiselskiktet 46, se ﬁg. 27a och 27b. Därpå etsas oxidskiktet 39 bort i öppningarna i fotoresistskiktet 52 med hjälp av torretsning (RIE) i ett plasma bestående av Ar, CHF3 och CF4. Etsningen avstannas, när polykiselskiktet 38 har fri- lagts i öppningarna. Fördelen med detta förfarande med ej global etsning och i stället en lito- grafisk mönstring före etsningen är, att fältoxidonirådena 18, vilka annars också skulle ha ao eroderats vid det använda torretsningssteget, skyddas av fotoresistskiktet 52 och därigenom förblir intakta. Ytterligare en fördel är, att oxidskiktet 39 kan kvarlämnas på de partier, där silicid, se nedan, inte önskas, exempelvis vid området 52' för emittern hos den laterala PNP- transistor, som skall framställas, se ﬁg. 27b. Detta ger en bättre reproducerbarhet hos proces- sen. Resultatet efter oxidetsningen, enligt det just beskrivna förfarandet, illustreras av ﬁg. 27a as och 27b.

Efter avslutad etsning avlägsnas fotoresistlagret 52 på känt sätt. Ett tunt oxidskikt 56, ca 30 nm tjockt, deponeras därefter över skivans yta, se ﬁg. 28a och 28b. Vid det föredragna utförandet utförs denna oxiddeponering genom termisk dekomponering av TEOS. Oxidskiktet kan dock deponeras med hjälp av andra metoder, tex LTO eller PECVD. Ovanpå det nu 522 038 22 pålagda oxidskiktet 56 deponeras sedan ett ca 100 nrn tjockt kiselnitridskikt 58 med hjälp av företrädesvis LPCVD-teknik. Detta nitridskikt 58 påläggs konforrnt över skivans yta.

Efter denna deponering av nitridskiktet 58 värrnebehandlas skivan vid hög temperatur för indrivning och aktivering av tidigare implanterade dopningsämnen. Vid det föredragna s utförandet görs denna indrivning i två steg. Först värrnebehandlas skivan i en ugn vid 850°C under ca 30 min i en gasblandning av syrgas och kvävgas, i syfte att fördela dopämnena mer jämnt i implanterade lager. Därefter värrnebehandlas skivan på nytt, i en kvävgasatmosfár vid ca 1075°C under ca 16 sekunder, i en sk RTA-utrustning (RTA står för "Rapid Thermal Annealing"). Vid det föredragna utförandet används en sk "Hot-liner" i RTA-utrustningen för 1o kontroll av temperaturen under detta indrivningssteg. Kombinationen av indrivningstemperatur och tidslängd för behandling i RTA-utrustningen kan variera något beroende på de data, som erfordras av den transistor, vilken skall framställas. Det skall observeras, att under detta vär- mebehandlingsforlopp kvarligger kiselnitridskikt och kiseloxidskikt som skyddande lager över skivan för att förhindra utdiffusion av implanterade dopämnen till omgivningen. is Vid denna vännebehandling kommer den arsenik, som irnplanterats i det övre polykisel- lagret 46 av typ N+, att genom diffusion tränga in i den intrinsiska basen och där bilda emitter-basövergången 61”. För det här beskrivna totala framställningsförfarandet är emitter- djupet ca 60 nm och kvarvarande tjocklek av den intrinsiska basen (under emittem) ca 100 nm. Koncentrationen av arsenik i emitteröppningen vid övergången mellan ytan av det 20 epitaxiella monokristallina kisellagret 9 och polykisellagret 49' av typ N+ är typiskt ca 4-1020 atomer/cm3. Motsvarande koncentration av bor (i den intrinsiska basen) vid emitter- basövergången är typiskt ca 8-1017 atomer/cm3.

Samtidigt kommer det bor, som har irnplanterats i det undre polykiselskiktet 38 av typ P+, att på grund av diffusion tränga in och ansluta till den intrinsiska basen. För den har be- 25 skrivna totala framställningsprocessen är det extrinsiska basdjupet ca 200 nm och motsvarande koncentration av bor i gränsytan mellan detta polykiselskikt 38 av typ P+ och det epitaxiella monokristallina kiselskiktet 9 typiskt ca 2-1019 atomer/cm3. Det härav resulterande högdopade området 62' av typ P+ benämns extrinsisk bas. Substratkontaktema 60' bildas analogt med hjälp av utdiffusion av bor från polykiselskiktet 38 av typ P+, se ﬁg. 28a. På analogt sätt eo bildas emitterelektroder 62"' och kollektorelektroder 62" för den laterala PNP-transistor, som skall framställas, se ﬁg. 28b.

I ﬁg. 29 återges den medelst SIMS uppmätta profilen för dopämnen under polykisel- emittern av typ N+. Polykiseltjockleken markeras av det skuggade partiet till vänster i ﬁg. 29. En viss breddning av arsenik-signalen, härrörande från emittern, har ägt rum vid analy- as sen. Följaktligen kommer den bakre arsenikkanten att sträcka sig djupare in i den upptagna borsignalen (vilken markerar basens utsträckning) än vad som verkligen är fallet.

Efter indrivning mönstras skivan på litografisk väg, varvid efter mönstringen ett skydds- skikt 60 av fotoresist endast kommer att kvarligga över motståndskroppama för motstånden RHI och RLO, se ﬁg. 30. Ändpartier hos motstånden kommer att vara frilagda. Efter mönst- 522 038 23 ringen av fotoresistskiktet 60 etsas kiselnitridskiktet 58 och kiseloxidskiktet 56 bort i de ej av fotoresistskiktet 60 täckta ytpartierna med hjälp av anisotrop torretsning, så att sk spacers eller kantsträngar 54 uppkommer utmed kanten av polykisellagret 46 av typ N+, se ﬁg. 28a.

I det fall att oxidskiktet 39 har kvarlämnats på exempelvis ernittern för den laterala PNP- s transistor, som skall framställas, för undvikande av silicidbildning avstannas denna etsning av oxid (efter avlägsnande av skiktet 56), innan dessa partier har frilagts, se ﬁg. 28b. Det här beskrivna förfarandet vid framställning av sådana sk spacers av kiselnitrid ovanpå ett tunt kiseloxidskikt följer i väsentliga delar det frarnställningsförfarande, som redovisas av U.S. patent 4,740,484 för H. Norström et al. Vid det föredragna utförandet används en anisotrop, io dvs riktningsberoende, plasmaetsningsprocess för avlägsnande av kiselnitridskiktet. Etsnings- processen, vilken företrädesvis använder gaserna SF6, HBr och 02, avstannas, när all kisel- nitrid på skivans horisontella fåltoxidormåden 18 har avlägsnats. Eftersom kiselnitridskiktet 58 har deponerats med god konformitet, dvs med jämntjock täckning över hela ytan, kommer efter etsningen strängar av kiselnitrid (spacers) att lämnas kvar utmed de skarpa steg eller av- 15 satser på skivans ytan, som har åstadkommits av det mönstrade polykisellagret 46 av typ N+.

Därefter etsas det tunna kiseloxidskiktet 56 bort med hjälp av RIE, varvid kantsträngarna ("spacers") 54 får sin slutgiltiga form. Denna etsningsprocess, vilken företrädesvis nyttjar gaserna Ar, CHF3 och CF4, avstannas, när såväl ytor hos polykiselskiktet 46 av typ N+ som hos polykiselskiktet 38 av typ P+ har frilagts. zo Därefter avlägsnas fotoresistskiktet 60 på känt sätt. Resultatet återges av ﬁg. 28a, 28b och 31. Den senare ﬁguren är en uppförstoring av det område, där en NPN-transistor skall framställas, efter indrivning av dopämnena vid ernitter och bas och efter etsning för fram- ställning av kantsträngar. Av ﬁg. 31 framgår, att det extrinsiska basornrâdet, vilket på litogra- ﬁsk väg deﬁnierats av öppningen i kiselnitridskiktet 34 och kiseloxidskiktet 24, är väl skilt zs från den närmaste kanten av fältoxidorriråden 18. Härigenom kommer, vilket tidigare påpekats i samband med beskrivning av ﬁg. 16, kapacitansen mellan kollektor och bas att reduceras i den N PN-transistor, som skall framställas.

Efter avlägsnande av fotoresistskiktet 60 kan, om så önskas, polykiselskiktet 46 av typ N + och polykiselskiktet 38 av typ P+ förses med ett tunt silicidskikt för att minska resistan- so sen hos ledare till de olika elektrodområdena hos de komponenter, som skall framställas (dessa ledar kommer att shuntas av ett sådant silicidlager). Detta silicidskikt kan utgöras av t ex PtSi, CoSiz eller T iSiz. Vid det föredragna utförandet nyttjas titandisilicid TiSiz, vilken bildas med hjälp av sk “självlinjeringsteknik" ovanpå frilagda kiselytor. Eftersom motstånds- kropparna inte är frilagda utan skyddas av kvarvarande partier av kiselnitridskiktet 58, fås as ingen silicid på dessa.

Vid sådan självlinjerande silicidering ("self-aligned silicidation" eller "SALICIDE"), se U.S. patenten 4,789,995 för Brighton et al. och 4,622,735 för Shibata, deponeras ett tunt me- tallskikt 70, i detta fall ett skikt av titan med tjocklek av ca 50 nm, företrädesvis med hjälp av förstoftningsteknik (sk "sputtering") över skivans yta, se ﬁg. 32a och 32b. Metallskiktet 522 038 24 bringas därefter att reagera under kort tid (under ca 20 sekunder) med frilagt kisel vid en för- höjd temperatur av ca 715 °C i kvävgasatmosfár i en RTA-utrustning. I vissa fall kan även en blandning av kvävgas och ammoniak nyttjas. Därefter löses det titan bort, som inte har rea- gerat med kisel (dvs från de partier, som före påläggningen av metall saknade frilagd kisel- s yta) med hjälp av våtkemiska metoder. Detta etsningssteg, vilket selektivt avlägsnar titan, som inte har reagerat, påverkar själva titansiliciden endast i ringa utsträckning. Efter den våt- kemiska etsningen värmebehandlas skivan vid ca 875°C under ca 30 sekunder, så att en låg- resistiv form av titandisilicid bildas. Det sålunda framställda silicidskiktet, vilket har en ytre- sistans av ca 2 - 5 ohrn/ruta, kommer då endast att ﬁrmas på skivans tidigare frilagda kisel- io ytor, dvs vara självlinjerad med dessa ytor.

Efter silicidering deponeras ett passiveringsskikt 80 av kiseloxid, se ﬁg. 33. Detta oxid- skikt 80 kan företrädesvis utgöras av en TEOS-baserad oxid, vilken antingen deponerats med hjälp av termisk dekomponering eller med hjälp av PECVD-teknik. Oxidskiktet 80, vilket senare kommer att planariseras med sk Resist Etch Back (REB), deponeras till en tjocklek av 15 ca 1 um. Därefter appliceras ett fotoresistskikt, ej visat i figurerna, med en tjocklek också av ca 1 um (uppmätt på större plana partier) över skivans yta. Resistskiktet värrnebehandlas därefter ett par minuter vid ca 190°C. Till följd av resistens ytutjämnande egenskaper kom- mer dess övre yta att bli relativt plan trots underliggande yttopograñ, som kan vara tämligen ojämn. Skivan plasmaetsas sedan i syfte att avlägsna detta fotoresistskikt och också uppskju- zo tande eller framträdande partier av passiveringsskiktet 80 av kiseloxid i samma takt. Härige- nom uppnâs som slutresultat, efter fullständigt avlägsnande av fotoresistskiktet, att ytan hos passiveringsoxidskiktet 80 får en utjämnad topografi, dvs att ytan blir tämligen plan och horisontell. Denna planariseringsmetod (REB) beskrivs i A.C. Adams, C.D. Capio, "Planar- ization phosphorous doped silicon-dioxide", Journal of the Electrochem. Soc., Vol. 128, 251981, sid. 423ff.

Det planariserade Oxidskiktet 80 beläggs därefter med ett ca 400 nm tjockt dopat oxid- lager 82. Detta oxidlager 80, vilket utgörs av TEOS-baserad oxid, är företrädesvis dopat med ca 4% fosfor i sk getteringsyfte (för bindning av lätt diffunderande Na-joner). Även andra kombinationer av dopämnen är tänkbara, t ex 3 % bor och 6% fosfor. Ovanpå det dopade ox- ao idlagret 82 deponeras sedan, företrädesvis med hjälp av PECVD-teknik, ett ca 250 nm tjockt odopat TEOS-oxidskikt 84. Detta oxidlager kommer senare att fungera som sk hårdmask.

Oxidlagren förtätas därefter genom vännebehandling i kvävgas vid 700°C under en tid av ca 40 minuter. Alternativt kan en RTA-process användas vid 875° under 20 - 30 s. Denna RT A- process kan också ersätta den tidigare gjorda värmebehandlingen för framställning av lågresis- as tiv titandisilicid.

Vid det föredragna utförandet mönstras skivan därefter på litograﬁsk väg, varvid djupa substratkontakter deﬁnieras. Dessa erhålls, genom att mönstret i ett pålagt fotoresistskikt 81 först överförs till underliggande oxidskikt 84 (82, 80) genom anisotrop plasmaetsning. Därpå avlägsnas fotoresistskiktet 81 på känt sätt och ca 7 um djupa hål 85 upptas ned i substratet (9, 522 038 25 1) med hjälp av torretsning. Förfarandet är analogt med det som beskrivits för etsning av trenchar 22 i isolationssyfte. Vid etsningen av hålen 85 för kontaktering av substratet kommer det översta oxidskiktet 84, den sk hårdmasken, att helt eller delvis förbrukas. Resultatet efter etsning av substratanslutningar visas i ﬁg. 33. s Efter etsningen av substratanslutningshålen 85 implanteras bor i skivan med en dos av ca 3-1015 joner/cmz och en energi av ca 30 keV, vilket illustreras av pilarna i ﬁg. 33. Im- plantationsenergin är så anpassad, att boratomerna blockeras av det dopade skiktet 82 av passiveringsoxid och endast förrnår tränga in i kiselsubstratet genom att först passera genom hålens 85 öppningar. Efter implantation vännebehandlas skivan vid typiskt 875°C i kvävgas 1o under ca 30 sekunder. Fördelen med framställning och implementering av ovan nämnda djupa substratkontakter vid tillverkning av IC-kretsar för radiofrekvensbruk ﬁmis beskriven i den intemationella patentansökningen PCT/SE97/00487.

Efter implantation och värrnebehandling beläggs skivan på nytt med ett fotoresistskikt och denna gång mönstras kontakthål till aktiva och passiva komponenter, se ﬁg. 34a och 34b. 15 Kontakthål 86, 87 upptas sedan i det laminerade oxidlagret 82, 80 med hjälp av anisotrop plasmaetsníng. På grund av olika djup hos kontakthälen, till följd av underliggande topografi, brukas fasta tidslängder för etsningen. Vissa anslutningslager kommer härigenom att utsättas för kraftigare överetsning än andra beroende på topograﬁska skillnader. Efter denna etsning av kontakthål avlägsnas fotoresistskiktet på känt sätt. I detta läge kommer såväl kontakthål 86 zo till substrat som kontakthål 87 till anslutningar hos passiva och aktiva komponenter att vara definierade. Resultatet illustreras av ﬁg. 34a och 34b.

Skivan beläggs därefter med hjälp av sputtering med en tvålagersstruktur (sandwich- struktur) bestående av underst ett ca 100 nm skikt av Ti och däröver ett skikt av T iN med tjocklek av ca 50 mn. Vid det föredragna utförandet deponeras Ti-skiktet med hjälp av sputte- zs ring i en sk "Ion Metal Plasma"-utrustning (IMP-utrustning), tex en "Vectra Source" (vam- märke för företaget Applied Materials) för att bättre kunna belägga bottnen av de djupa sub- stratkontakthålen 85. TiN-skiktet deponeras med hjälp av reaktiv sputtering (i en gasblandning av Ar/Nz). Denna kan genomföras med hjälp av sk kollimeringsteknik (koherent sputtering).

Deponering av TiN-skiktet kan även ske genom reaktiv sputtering med IMP-Vectra Source so analogt med Ti-skiktet.

Efter deponering av kontaktmetallskiktet av Ti och av skiktet av metallnitrid TiN, som utgör ett barriärskikt för det underliggande metallskiktet, värmebehandlas skivan vid förhöjd temperatur, varvid Ti-skiktet bringas att reagera med underliggande kisel, där fria kiselytor fmns (dvs i substratkontakthålen), eller med titansilicidskikt (dvs i kontakthålen för kompo- as nenter). Vid det föredragna utförandet sker denna värmebehandling i en ugn i en blandning av Nz/Hz vid typiskt ca 600°C under ca 1/2 timme. Alternativt kan värrnebehandling utföras i en RTA-utrustning vid högre temperatur och kortare tid i exempelvis en atmosfär av NZ eller ammoniak. Detta kan även utnyttjas för att förstärka barriären i de djupa substratkontakterna, så att de implanterade boratomerna diffunderar in i substratrnaterialet. 522 038 26 Därefter deponeras ett ca l pm tjockt volframskikt med hjälp av CVD-teknik. Denna deponering, vilken har god konfonnitet, utförs över hela skivans yta. Härvid kommer samt- liga kontakthål att helt (konformt) fyllas med volfram. I direkt anslutning till deponeringen av volfram sker ett återetsningssteg, vilket syftar till att avlägsna all volfram på skivans plana, s dvs horisontella, partier. Etsningsprocessen avstannas, när ytan av TiN-skiktet har frilagts.

Härigenom kommer volfram att kvarlämnas i kontakthålen och bilda sk kontaktpluggar.

Därefter deponeras ett första ledarlager bestående av ca 50 nm TiN (deponerat på sam- ma sätt som ovan) täckt med ett ca 600 nm tjockt lager av aluminium. Aluminiumlagret, vilket deponeras med hjälp av sputtering, irmehåller företrädesvis 0,5 - 2,0 % koppar i syfte 10 att undertrycka elektromigrering. Ingående skikttjocklekar hos dessa metallager kan variera något beroende på den avsedda tillämpningen. Ovanpå aluminiumlagret deponeras ett tunt skikt med tjocklek typiskt ca 50 nm av TiN med hjälp av reaktiv sputtering for att underlätta efterföljande mönstring och undertrycka sk "hillocking" (ung. = "uppbuckling"). Metall- skiktsstrukturen bestående av Ti/TiN/Al-Cu/TiN mönstras därefter på litograﬁsk väg, varefter 15 förbindelse mellan inbördes komponenter deﬁnieras genom torretsning.

Fler metallager kan adderas till processen, genom att ett passiveringsskikt deponeras ovanpå första förbindelselagret, varpå viaförbindelser definieras med hjälp av litograﬁ och torretsning. Därefter deponeras en tvålagersstruktur av Ti/TiN med hjälp av sputtering enligt ovan, varpå viaöppningarna pluggas med volfram enligt det ovan beskrivna förfarandet. En zo andra metallagerstruktur bestående av ett laminat av TiN/Al-Cu/TiN deponeras därefter med hjälp av sputtering. Förbindelselagret deﬁnieras därefter med hjälp av litograﬁ och torrets- ning. Sekvensen upprepas i den händelse, att ﬂer förbindelselager önskas. Tjockleken hos det använda Al-Cu-lagret kan variera från några hundra nm upp till ett par um beroende på me- tallsystemets komplexitet och kretstillämpningen. Ett metallsystem av ﬂerlagertyp med förhål- zs landevis tjocka ledarlager av t ex Al-Cu kan vara av fördel i det fall, att plana spolar ska in- tegreras på kretsen. Ett framställningsförfarande, som nyttjar ﬂera parallellkopplade metalla- ger ovanpå ett medelst trenchar uppslitsat substrat vid framställning av plana spolar för RF- IC-tillämpningar finns beskrivet i internationell patentansökan PCT/SE97/00954. Detta tidiga- re kända förfarande kan utföras i den ovan beskrivna processen. ao Slutresultatet, efter det att ﬂera lager metall har adderats till processen, framgår av ﬁg. 35. Längst till vänster i ﬂg. 35 visas ett tvärsnitt av den framställda plattkondensatorn (be- nämnd "CapDn"). Elektroderna till denna utgörs av ett underliggande monokristallint kisel- skikt dopat till N+ och ett polykiselskikt av typ P+ liggande ovan ett nitriddielektrikum.

Strax till höger om kondensatorn ligger en lateral PNP-transistor, vilken utnyttjar polykisel av as typ P+ vid bildning av emitter och kollektor. Basanslutningen utgörs av pluggdiffusionen av typ N + från ytan i serie med bottendiffusionen av typ N+. Längst till höger visas sedan ett tvärsnitt av den framställda NPN-transistom och ett motstånd tillverkat av polykisel av typ N+. Det skall observeras, att samtliga komponenter belägna i kiselsubstrat är inbördes iso- lerade med hjälp av djupa trenchar. De djupa, med volfram fyllda substratkontaktema i hålen 522 058 27 85 och/eller de ur P+ polykisel indrivna substratanslutningarna placeras lämpligen mellan isolationstrencharna 22, som omger varje komponentoniráde, för bästa möjliga elektriska av- koppling.

Av ﬁg. 35 framgår även, att ytterligare en kondensator (CapMIM), förutom den redan s beskrivna (CapDn), har integrerats mellan de översta metallagren. Tillverkningsförfarandet vid realisering av denna metall-metallkondensator (CapMIM), vilken nyttjar PECVD-nitrid som dielektrikum, har anpassats till användningen av volframpluggade vior. Fördelen med det sätt, på vilket framställningen av denna senare kondensator inlernmas i den totala framställ- ningsprocessen, finns beskriven i svensk patentansökan 9701618-2. m I ﬁg. 36 visas en medelst elektronmikroskop upptagen bild av den slutgiltigt framställda kretsen, i vilken djupa, med volfram fyllda substratkontakter, en polykiselresistor och en medelst trenchar isolerad N PN-transistor är synliga.

I vyn uppifrån i ﬁg. 37 syns de olika komponenternas utsträckning i horisontell led, längs skivans yta. NPN-transistom har en utsträckning i djupled, vinkelrätt mot papperets 15 plan i tvärsnittsvyema. Den laterala PNP-transistorn har däremot en kvadratisk utformning med ernittem liggande i centrum.

Claims

522 038 o o | n a po 28 PATENTKRAV

1. Kondensator vid ytan av ett substrat innefattande - ett dielektriskt skikt anbragt över en del av ytan hos ett område av substratet, vilket område är med en första dopningstyp dopat till en första dopningsnivå, s - ett ledande skikt anbragt över det dielektriska skiktet för bildande av en elektrod i kondensa- tom, - en elektriskt ledande förbindning till ett område under det dielektriska skiktet från en yta av en del av substratet, som inte är täckt av det dielektriska skiktet, k ä n n e t e c k n a d av att det dielektriska skiktet ligger över ett begravt, högdopat område 1o av substratet dopat till en andra dopningsnivå väsentligt högre än den första dopningsnivån, till vilket område en kontaktplugg med hög dopning av den första dopningstypen och dopad till en tredje dopningsnivå väsentlig högre än den första dopningsnivån är anordnad från en del av ytan hos substratet, som inte är täckt av det dielektriska skiktet.

2. Kondensator enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av en elektrodplugg med hög 15 dopning av den första dopningstypen och dopad till väsentligen den tredje dopningsnivån för bildning av en undre elektrod i kondensatorn, vilken elektrodplugg sträcker sig från under- sidan av det dielektriska skiktet till det begravda, högdopade omrâdet.

3. Kondensator enligt något av krav 1 - 2, k ä n n e t e c k n a d av det område av substratet, som är av den första dopningstypen och är dopat till den första dopningsnivån, zo även innefattar den yta av en del av substratet, från vilken den elektriskt ledande förbind- ningen är anordnad.

4. Kondensator enligt något av krav l - 3, k ä n n e t e c k n a d av att det dielektriska skiktet är ett kiselnitridskikt.

5. Förfarande för framställning av en kondensator vid ytan av ett substrat innefattande zs - att ett dielektriskt skikt anbringas över en del av ett område vid ytan av substratet, vilket område är med en första dopningstyp dopat till en första dopningsnivå, - att ett ledande skikt anbringas över det dielektriska skiktet för bildande av en elektrod i kon- densatorn och - att en elektriskt ledande förbindning anordnas med ett område under det dielektriska skiktet ao från en yta av en del av området av substratet, som inte är täckt av det dielektriska skiktet, k ä n n e t e c k n a t av att före anbringade av det dielektriska skiktet vid ytan av substratet framställs ett begravt, högdopat område dopat med den första dopningstypen till en andra dopningsnivå väsentligt högre än den första dopningsnivån, vilket begravda högdopade områ- de placeras pâ avstånd från substratets yta och under den yta, där det dielektriska skiktet skall as anbringas, varefter en kontaktplugg med hög dopning dopad med första dopningstypen till en tredje dopningsnivå väsentligt högre än den första dopningsnivån framställs från en yta av en del av substratet, där det dielektriska skiktet inte skall anbringas.

6. Förfarande enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t av att före anbringandet av det dielektriska skiktet framställs en elektrodplugg med hög dopning dopad med första dopnings- 522 038 «««« oo 29 typen till väsentligen den tredje dopningsnivån för bildning av en undre elektrod i kondensa- torn, vilken elektrodplugg sträcker sig från ytan hos en del av substratet, över vilken det dielektriska skiktet skall anbringas, till det begravda, högdopade området.

7. Förfarande enligt något av krav 5 - 6, k ä n n e t e c k n a t av vid anbringande av s det dielektriska skiktet anbringas detta som ett kiselnitridskikt.