Способ изготовления быстродействующих транзисторных структур

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИХ ТРАНЗИСТОРНЫХ СТРУКТУР, включающий операции формирования на полупроводниковой подложке маскирующего диэлектрического покрытия, вскрытия окон в нем, формирования базовой области с маскирующим диэлектрическим покрытием, вскрытия окон в последнем покрытием, вскрытия окон в последнем покрытии, формирования эмиттерной области с диэлектрическим покрытием, удаления маскирующего покрытия с коллекторной стороны подложки, нанесения на коллекторную сторону подложки тонкого слоя золота и последующей диффузии, отличающийся тем, что, с целью улучшения динамических параметров транзисторных структур, непосредственно перед нанесением слоя золота проводят травление коллекторной стороны подложки в дислокационном травителе.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 01 L 21/306

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3238712/25 (22) 14,01.81 (46) 15.07.93. Бюл. М 26 (72) В.П.Гальцев, В.Н.Глущенко, Г.И.Грищук и А.И. Красножон (56) Кремниевые планарные транзисторы. /

Под ред. Я.А.Федотова. М.: Сов. радио, 1973, с. 67-70. (54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИХ ТРАНЗИСТОРНЫХ

СТРУКТУР, включающий операции формирования на полупроводниковой подложке маскирующего диэлектрического покрытия, вскрытия окон в нем, формирования базоИзобретение относится к производству полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления кремниевых транзисторных структур.

Целью изобретения является улучшение динамических параметров транзисторных структур.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления быстродействующих транзисторных структур, включающем операции формирования на полупроводниковой подложке маскирующего диэлектрического покрытия, вскрытия окон в нем, формирования базовой области с маскирующим диэлектрическим покрытием, вскрытия окон в последнем покрытии, формирования эмиттерной области с диэлектрическим покрытием, удаления маскирующего покрытия с коллекторной стороны подложки, нанесения на коллекторную сто,, Ы „„950113 А1 вой области с маскирующим диэлектрическим покрытием, вскрытия окон в последнем покрытием, вскрытия окон в последнем покрытии, формирования эмиттерной области с диэлектрическим покрытием, удаления маскирующего покрытия с коллекторной стороны подложки, нанесения на коллекторную сторону подложки тонкого слоя золота и последующей диффузии, отличающийся тем, что, с целью улучшения динамических параметров транзисторных структур, непосредственно перед нанесением слоя золота проводят травление коллекторной стороны подложки в дислокационном травителе. рону подложки тонкого слоя золота и последующей диффузии, непосредственно перед нанесением слоя золота проводят травление коллекторной стороны подложки в дислокационном травителе, Пример. На высоколегированной полупроводниковой подложке и-типа проводимости и ориентации (Ш) с удельным сопротивлением 0,01 ом.см и эпитаксиально выращенным коллекторным слоем того же типа проводимости, что и подложка, но большего сопротивления (1-25 ом.см) и с постоянной концентрацией легирующей примеси по толщине слоя выращивают в комбинированной среде сухого и увлажненного кислорода при 1150 С маскирующий слой двуокиси кремния толщиной 0,7 мкм.

Фотогравировкой вскрывают в слое двуокиси кремния окно, через которое загонкой бора из борного ангидрида (Ва ОЗ) 950113

Составитель И.Багинская

Редактор Г.Берсенева Техред M. Моргентал Корректор И.Шулла

Заказ 2ВЗЗ Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 при температуре 940 С с последующей термической обработкой в среде сухого и увлажненного водяными парами кислорода (t

1150 С) формируют базовую область глубиной 4 мкм с маскирующим ее диэлектри- 5 ческим покрытием двуокиси кремния.

Далее фотогравировкой вскрывают в слое Si02 окно, через которое загонкой фосфора из РС!з при температуре 1050 С с последующей термической обработкой в 10 среде кислорода (to 1050 С) формируют внутри базовой области эмиттерную область глубиной 3 мкм с диэлектрическим покрытием двуокиси кремния, легированной фосфором, 15

После этого закрывают лицевую поверхность подложки со сформированными на ней базовыми эмиттерными областями защитным покрытием из фоторезиста и стравливают с обратной (коллекторной) стороны 20 подложки в растворе фтористоводородной кислоты маскирующий слой двуокиси кремния. Затем проводят травление поверхности кремния с коллекторной стороны подложки в дислокационном травителе 25

Сиртла (смесь 1 части 33 раствора СгОз в воде и 2 частей 45 фтористоводородной кислоты по объему) при комнатной температуре в течение 10-40 с до выявления дислокационных фигур травления, свойственных 30 ориентации подложки с последующей обмывкой в деиониэованной воде.

Затем снимают защитный слой фоторезиста и сразу же после этой операции на коллекторную сторону подложки термиче- 35 ским испарением в вакууме на установке

УВН-2М-2 наносят слой золота толщиной

0,07 мкм и проводят диффузию его в среде азота при температуре 1000 С в течение

11-18 мин с резким охлаждением подложки, 40

При этом при напылении золота на поверхность кремния с дислокационными фигурами травления в виде пирамидальных или иных углублений в местах выхода на поверхность нарушений кристаллической решетки и последующей высокотемпературной диффузии золото концентрируется в этих углублениях, создавая в местах выхода дислокаций богатый источник диффузии в виде эвтектики Au-Sl. Этим самым создают условия для ускоренной диффузии вглубь подложки по дислокация сдвига, краевым и другим дефектам упаковки и достижения высоких равномерности и уровня легирования золотом в активных областях транзисторных структур, распределенных на подложке.

Таким образом, использование поверхности травления с выявленными имеющимися дефектами подложки, а не с вновь образованными в нарушенном слое при механической обработке для более равномерного распределения золота при ускоренной его диффузии в активные области транзисторных структур, распределенных по подложке. позволяет улучшить динамические параметры транзисторов. После этого следуют обычные операции вскрытия контактных окон, создания металлизации на лицевой стороне подложки и уменьшения ее толщины до 100 мкм методом сошлифовывания обратной (коллекторной) стороны подложки.

Использование данного способа позволит увеличить быстродействие транзисторных структур в режимах переключения и довести средний уровень времени рассасывания носителей тока с 70 нс до 50 нс, что существенно улучшает динамические характеристики переключающих схем, построенн6!х нд их основе.

Кроме того, высокая равномерность легирования пластин золотом обуславливает значительное уменьшение дисперсии распределения значений, времени рассасывания относительно средней его величины,