NOVEL FRONTSIDE CONTACT TO SUBSTRATE OF SOI DEVICE

A method for making frontside contact to a substrate through an SOI (20) structure thereon is provided. An etching step is undertaken to form a trench (32) in the SOI structure so as to expose and define a rough surface (34) of the substrate. Then, a thin insulating layer (40), for example SiO2, is...

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Hauptverfasser: TAYLOR, KURT, O, LUKANC, TODD, P
Format: Patent
Sprache:eng ; fre
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creator TAYLOR, KURT, O
LUKANC, TODD, P
description A method for making frontside contact to a substrate through an SOI (20) structure thereon is provided. An etching step is undertaken to form a trench (32) in the SOI structure so as to expose and define a rough surface (34) of the substrate. Then, a thin insulating layer (40), for example SiO2, is formed over the exposed surface of the substrate, this insulating layer being irregular because of its formation over the relatively rough etched surface. Contact material (42) is provided in the trench, and electrical potential is applied across the contact and substrate sufficient to increase the conductivity of the insulating layer (40), i.e., to break down the insulating layer. Nitrogen may be implanted into the exposed surface of the substrate to slow subsequent growth of the insulating layer, resulting in an even thinner insulating layer, i.e., one even less resistant to breakdown upon application of electrical potential thereacross. If the insulating layer thereon is sufficiently thin or irregular, ohmic contact may be achieved between the contact and substrate without the application of such electrical potential. In yet another embodiment, prior to formation of the insulating layer, the exposed surface of the substrate and wall of the trench are fabricated such that meet at an abrupt angle. Insulating material formed in this area is of poor quality, readily lending itself to breakdown upon application of electrical potential across the contact material and substrate. L'invention concerne un procédé de fabrication d'un contact côté face, sur un substrat, à travers une structure de silicium sur isolant déposée sur le substrat, ce procédé comprenant les étapes suivantes consistant: à graver la structure de silicium sur isolant afin de former une tranchée dans celle-ci, de manière à exposer et définir une surface rugueuse du substrat, à former sur cette surface exposée du substrat une couche mince isolante, par exemple de SiO2, cette couche étant irrégulière de par sa formation sur une surface gravée relativement rugueuse, à déposer un matériau de contact dans la tranchée et à appliquer un potentiel électrique à travers le matériau de contact et le substrat, qui soit suffisant pour accroître la conductivité de la couche isolante, à savoir pour claquer celle-ci. Il est possible d'implanter de l'azote dans la surface exposée du substrat, de façon à ralentir la croissance ultérieure de la couche isolante, ce qui permet d'obtenir une couche isolante encore plus
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An etching step is undertaken to form a trench (32) in the SOI structure so as to expose and define a rough surface (34) of the substrate. Then, a thin insulating layer (40), for example SiO2, is formed over the exposed surface of the substrate, this insulating layer being irregular because of its formation over the relatively rough etched surface. Contact material (42) is provided in the trench, and electrical potential is applied across the contact and substrate sufficient to increase the conductivity of the insulating layer (40), i.e., to break down the insulating layer. Nitrogen may be implanted into the exposed surface of the substrate to slow subsequent growth of the insulating layer, resulting in an even thinner insulating layer, i.e., one even less resistant to breakdown upon application of electrical potential thereacross. If the insulating layer thereon is sufficiently thin or irregular, ohmic contact may be achieved between the contact and substrate without the application of such electrical potential. In yet another embodiment, prior to formation of the insulating layer, the exposed surface of the substrate and wall of the trench are fabricated such that meet at an abrupt angle. Insulating material formed in this area is of poor quality, readily lending itself to breakdown upon application of electrical potential across the contact material and substrate. L'invention concerne un procédé de fabrication d'un contact côté face, sur un substrat, à travers une structure de silicium sur isolant déposée sur le substrat, ce procédé comprenant les étapes suivantes consistant: à graver la structure de silicium sur isolant afin de former une tranchée dans celle-ci, de manière à exposer et définir une surface rugueuse du substrat, à former sur cette surface exposée du substrat une couche mince isolante, par exemple de SiO2, cette couche étant irrégulière de par sa formation sur une surface gravée relativement rugueuse, à déposer un matériau de contact dans la tranchée et à appliquer un potentiel électrique à travers le matériau de contact et le substrat, qui soit suffisant pour accroître la conductivité de la couche isolante, à savoir pour claquer celle-ci. Il est possible d'implanter de l'azote dans la surface exposée du substrat, de façon à ralentir la croissance ultérieure de la couche isolante, ce qui permet d'obtenir une couche isolante encore plus mince, à savoir une couche encore moins résistante au claquage lors de l'application à travers elle d'un potentiel électrique. Si la couche isolante est suffisamment mince ou irrégulière, il est possible d'obtenir un contact ohmique entre le matériau de contact et le substrat, sans qu'il soit nécessaire d'appliquer un tel potentiel électrique. Dans une variante de réalisation, préalablement à la formation de la couche isolante, on fabrique la surface exposée du substrat et la paroi de la tranchée de manière que celles-ci se rencontrent en formant un angle abrupt. Le matériau isolant formé dans cette zone est de qualité médiocre et il se prête donc aisément au claquage lors de l'application d'un potentiel électrique à travers le matériau de contact et le substrat.</description><edition>7</edition><language>eng ; fre</language><subject>BASIC ELECTRIC ELEMENTS ; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR ; ELECTRICITY ; SEMICONDUCTOR DEVICES</subject><creationdate>2002</creationdate><oa>free_for_read</oa><woscitedreferencessubscribed>false</woscitedreferencessubscribed></display><links><openurl>$$Topenurl_article</openurl><openurlfulltext>$$Topenurlfull_article</openurlfulltext><thumbnail>$$Tsyndetics_thumb_exl</thumbnail><linktohtml>$$Uhttps://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?FT=D&amp;date=20020411&amp;DB=EPODOC&amp;CC=WO&amp;NR=0199180A3$$EHTML$$P50$$Gepo$$Hfree_for_read</linktohtml><link.rule.ids>230,308,776,881,25542,76516</link.rule.ids><linktorsrc>$$Uhttps://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?FT=D&amp;date=20020411&amp;DB=EPODOC&amp;CC=WO&amp;NR=0199180A3$$EView_record_in_European_Patent_Office$$FView_record_in_$$GEuropean_Patent_Office$$Hfree_for_read</linktorsrc></links><search><creatorcontrib>TAYLOR, KURT, O</creatorcontrib><creatorcontrib>LUKANC, TODD, P</creatorcontrib><title>NOVEL FRONTSIDE CONTACT TO SUBSTRATE OF SOI DEVICE</title><description>A method for making frontside contact to a substrate through an SOI (20) structure thereon is provided. 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If the insulating layer thereon is sufficiently thin or irregular, ohmic contact may be achieved between the contact and substrate without the application of such electrical potential. In yet another embodiment, prior to formation of the insulating layer, the exposed surface of the substrate and wall of the trench are fabricated such that meet at an abrupt angle. Insulating material formed in this area is of poor quality, readily lending itself to breakdown upon application of electrical potential across the contact material and substrate. L'invention concerne un procédé de fabrication d'un contact côté face, sur un substrat, à travers une structure de silicium sur isolant déposée sur le substrat, ce procédé comprenant les étapes suivantes consistant: à graver la structure de silicium sur isolant afin de former une tranchée dans celle-ci, de manière à exposer et définir une surface rugueuse du substrat, à former sur cette surface exposée du substrat une couche mince isolante, par exemple de SiO2, cette couche étant irrégulière de par sa formation sur une surface gravée relativement rugueuse, à déposer un matériau de contact dans la tranchée et à appliquer un potentiel électrique à travers le matériau de contact et le substrat, qui soit suffisant pour accroître la conductivité de la couche isolante, à savoir pour claquer celle-ci. Il est possible d'implanter de l'azote dans la surface exposée du substrat, de façon à ralentir la croissance ultérieure de la couche isolante, ce qui permet d'obtenir une couche isolante encore plus mince, à savoir une couche encore moins résistante au claquage lors de l'application à travers elle d'un potentiel électrique. Si la couche isolante est suffisamment mince ou irrégulière, il est possible d'obtenir un contact ohmique entre le matériau de contact et le substrat, sans qu'il soit nécessaire d'appliquer un tel potentiel électrique. Dans une variante de réalisation, préalablement à la formation de la couche isolante, on fabrique la surface exposée du substrat et la paroi de la tranchée de manière que celles-ci se rencontrent en formant un angle abrupt. Le matériau isolant formé dans cette zone est de qualité médiocre et il se prête donc aisément au claquage lors de l'application d'un potentiel électrique à travers le matériau de contact et le substrat.</description><subject>BASIC ELECTRIC ELEMENTS</subject><subject>ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR</subject><subject>ELECTRICITY</subject><subject>SEMICONDUCTOR DEVICES</subject><fulltext>true</fulltext><rsrctype>patent</rsrctype><creationdate>2002</creationdate><recordtype>patent</recordtype><sourceid>EVB</sourceid><recordid>eNrjZDDy8w9z9VFwC_L3Cwn2dHFVcAYyHJ1DFEL8FYJDnYJDghxDXBX83RSC_T0VXFzDPJ1deRhY0xJzilN5oTQ3g4Kba4izh25qQX58anFBYnJqXmpJfLi_gaGlpaGFgaOxMRFKADTbJo0</recordid><startdate>20020411</startdate><enddate>20020411</enddate><creator>TAYLOR, KURT, O</creator><creator>LUKANC, TODD, P</creator><scope>EVB</scope></search><sort><creationdate>20020411</creationdate><title>NOVEL FRONTSIDE CONTACT TO SUBSTRATE OF SOI DEVICE</title><author>TAYLOR, KURT, O ; LUKANC, TODD, P</author></sort><facets><frbrtype>5</frbrtype><frbrgroupid>cdi_FETCH-epo_espacenet_WO0199180A33</frbrgroupid><rsrctype>patents</rsrctype><prefilter>patents</prefilter><language>eng ; fre</language><creationdate>2002</creationdate><topic>BASIC ELECTRIC ELEMENTS</topic><topic>ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR</topic><topic>ELECTRICITY</topic><topic>SEMICONDUCTOR DEVICES</topic><toplevel>online_resources</toplevel><creatorcontrib>TAYLOR, KURT, O</creatorcontrib><creatorcontrib>LUKANC, TODD, P</creatorcontrib><collection>esp@cenet</collection></facets><delivery><delcategory>Remote Search Resource</delcategory><fulltext>fulltext_linktorsrc</fulltext></delivery><addata><au>TAYLOR, KURT, O</au><au>LUKANC, TODD, P</au><format>patent</format><genre>patent</genre><ristype>GEN</ristype><title>NOVEL FRONTSIDE CONTACT TO SUBSTRATE OF SOI DEVICE</title><date>2002-04-11</date><risdate>2002</risdate><abstract>A method for making frontside contact to a substrate through an SOI (20) structure thereon is provided. An etching step is undertaken to form a trench (32) in the SOI structure so as to expose and define a rough surface (34) of the substrate. Then, a thin insulating layer (40), for example SiO2, is formed over the exposed surface of the substrate, this insulating layer being irregular because of its formation over the relatively rough etched surface. Contact material (42) is provided in the trench, and electrical potential is applied across the contact and substrate sufficient to increase the conductivity of the insulating layer (40), i.e., to break down the insulating layer. Nitrogen may be implanted into the exposed surface of the substrate to slow subsequent growth of the insulating layer, resulting in an even thinner insulating layer, i.e., one even less resistant to breakdown upon application of electrical potential thereacross. If the insulating layer thereon is sufficiently thin or irregular, ohmic contact may be achieved between the contact and substrate without the application of such electrical potential. In yet another embodiment, prior to formation of the insulating layer, the exposed surface of the substrate and wall of the trench are fabricated such that meet at an abrupt angle. Insulating material formed in this area is of poor quality, readily lending itself to breakdown upon application of electrical potential across the contact material and substrate. L'invention concerne un procédé de fabrication d'un contact côté face, sur un substrat, à travers une structure de silicium sur isolant déposée sur le substrat, ce procédé comprenant les étapes suivantes consistant: à graver la structure de silicium sur isolant afin de former une tranchée dans celle-ci, de manière à exposer et définir une surface rugueuse du substrat, à former sur cette surface exposée du substrat une couche mince isolante, par exemple de SiO2, cette couche étant irrégulière de par sa formation sur une surface gravée relativement rugueuse, à déposer un matériau de contact dans la tranchée et à appliquer un potentiel électrique à travers le matériau de contact et le substrat, qui soit suffisant pour accroître la conductivité de la couche isolante, à savoir pour claquer celle-ci. Il est possible d'implanter de l'azote dans la surface exposée du substrat, de façon à ralentir la croissance ultérieure de la couche isolante, ce qui permet d'obtenir une couche isolante encore plus mince, à savoir une couche encore moins résistante au claquage lors de l'application à travers elle d'un potentiel électrique. Si la couche isolante est suffisamment mince ou irrégulière, il est possible d'obtenir un contact ohmique entre le matériau de contact et le substrat, sans qu'il soit nécessaire d'appliquer un tel potentiel électrique. Dans une variante de réalisation, préalablement à la formation de la couche isolante, on fabrique la surface exposée du substrat et la paroi de la tranchée de manière que celles-ci se rencontrent en formant un angle abrupt. 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