Способ изготовления кремниевых многоэмиттерных транзисторов

(51) 5 Н 01 ЕИ 28 СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОППАлнстнчеснх Респувлн ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) к лвторскому свидкткльству (21) 21 84222/25 (22) 2.10.75 (46) 30.1 0.93 Бал. Йц 39-40 (2) Булгаков С,С.; Велигура ГА; Ивановский Гф.; Лобов И.Е; Майшев Ю,П. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КРЕМНИЕВЬЗХ МНОГОЭМИТТЕРНЫХ ТРАНЗИСТОРОВИзобретение относится к электронной технике изготовления полупроводниковых . приборов, в частности кремниевых транзисторов и СВЧ мощных транзисторов с нихромовыми пленочными резисторами. 5Известен способ изготовления кремниевых многоэмиттерных транзисторов с нихромовыми пленочными резисторами, в котором для формирования контактов к активным областям транзистора и пленочным 10 резисторам применяется алюминиевая металлизация.,Однако алюминиевая металлизация в СВЧ транзисторах обладает рядом недостатков, в частности электромиграцией при больших плотностях тока.Поэтому в последнее время в СВЧ транзисторах все большее применение находит многослойная золотосодержащая металлизация, обладающая повышенной устойчиво стью к электромиграции. В другом известном способе изготовления кремниевых многоэмиттерных транзисторов форми.- руют активные области транзисторов. наносят нихром, формируют резисторы из 25 нихрома, наносят многослойное золотосодержащее покрытие, формируют контакты к активным областям транзисторов и резисторов с использованием ионна-химического травления, Золотосодержащее покрытие 30 в этом способе состоит из титана-вольфрама-золота. Золото является обязательным компонентом такой металлизации и составляет верхний слой ее (основной токонесущий слой). Вольфрам в данном случае 35 препятствует реакции между золотом и титаном, наносимым для обеспечения омического контакта.Однако в получении требуемого рисунка многослойной металлиэации с помощью 40 химического травления имеются серьезные трудности ввиду того, что с использованием химических травителей практически не удается получить требуемые размеры гребенчатой структуры металлиэации (2-3 мкм). 45 Поэтому для получения рисунка многослойной металлизации применяют ионно-химическое травление. Цель изобретения - повышение надежности транзисторов.Цель достигается тем, что перед нанесением многослойной золотосодержащей металлизации на поверхности нихрома создают слой алюминия толщиной 0,1-0,2 мкм, в после формирования контактов алюминий, не покрытый многослойной металлизацией, удаляют.Изготовление многоэмиттерных кремниевых транзисторов нихромовыми резисторами осуществляют в следующем порядке.После формирования активных областей транзисторной структуры на поверхность структуры наносят нихромовый слой, а поверх него - слой алюминия толщиной 0,1 - 0,2 мкм. Далее проводят фотолитографическое формирование резисторов.Следующим. этапом последовательно напыляют слои многослойной золотосодержащей металлизации, после чего осуществляют фотогравировку металлических контактов ионно-химическим травлением, Последнее практически очень мало действует на алюминий, который таким образом надежно защищает нихромовые резисторы.По окончании ионно-химического травления слой алюминия удаляют в химическом травителе.Практически изготовление многоэмиттерных СВЧ транзисторов с нихромовыми резисторами показано в следующем примере.1. В исходных кремниевых пластинах с эпитаксиальным слоем 12 КЗФ 2,0 1 вдиффузией формируют базовые и эмиттерные сло 2, На установке УВНРнапыл ют в0 одном цикле нихрам толщиной 400-700 А и алюминий толщиной 0,1-0,2 мкм,Нихром напыляют ионно-плазменным методом, алюминий - электронно-лучевым методом.Режим напыления нихрома: Р=б 10 мм рт.ст.;1=ЗОО мД, О=З кВ; Та=180-220 С; В=10 - 20 Ом/квадрат Режим напыления алюминия: Р=5 10-6 мм рт.ст 0=7,5 кВ, 1=160 мА; 1=15 с; Тп=250 С; б=0,1 - 0,2 мкм.3. Фотолитографическими приемами формируют рисунок резисторов,4. Фотогравировкой вскрывают контактные окна.5, Осуществляют напыление многослойной металлизации по методу ВЧ диодного распыления на установке, снабженной набором мишеней:Первый слой (титан): Р=8 10 4 мм рт.ст.; б=0,05-0,1 мкм; тл=200 СВторой слой (вольфрам) Р=8 10 мм рт,ст,;б=0,1 - 0,2 мкм;То=230 С533157 15 СоставительТехред М.Моргентал Корректор Е,Папп Редактор О,Юркова Заказ 3187 Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Третий слой(золото) Р=8 10 мм рт.ст.;-4б=0,9 - 1,1 мкм;Тп=250 Сб. Наносят центрифугированием фоторезист и создают рисунок металлизации.7, Осуществляют травление многослойной металлизации ионна-химическим методом в смеси фреона и кислорода. Продолжительность травления 2 - 3 ч.8. Удаляют алюминий в тра вителе состава: 35 мл НИОз, 75 мл НЗР 04, 15 мл СНзСООН и 5 мл Н 20Время травления 10-15 мин. Формул а и за 6 рете н и яСПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КРЕМНИЕВЫХ МНОГОЭМИТТЕРНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ, содержащий формирование активных областей транзисторов, нанесение нихрома, формирование резисторов и нанесение многослойного золотосодержащего покрытия, формирование контактов к активным областям транзисторов и резисторам с использованием ионна-химичеДанный травитель не действует ни наодин из металлов многослойной металлизации.В то же время при ионно-химическом 5 . травлении совершенно не происходит растравливания нихромовых резисторов, Поэтому номиналы резисторов не отклоняются от заданных, а следовательно точно выдерживаются параметры СВЧ транзисторов.10(56) "Электроника", М 19, М.: Мир, 1971.с. 58. "Электроника", М б, ММир, 1975, с. 23,ского травления, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности транзисторов, перед нанесением многослойного зо лотосодержащего покрытия наповерхности нихрома создают слой алюминия толщиной 0,1 - 0,2 мкм, а после формирования контактов алюминий, не покрытый многослойной, металлиэацией, 25 удаляют.