Способ изготовления транзисторных структур

итн,. Союз Советских Социалистицеских Республик(11) 52622 П И-САН,ИОБРЕТЕНИЯ 22) Заявлено 26.02.74(2 000426/2 1) М. Кл рисоедннением заявки М 01 1. 0 Государственный квинтет Совета Министров СГ СР до делан мэобретений н отнрытий(45) Да пуб нсания 26,06,78 кования) Авторы изобретения К. БаГцолис, С. С, Янушонис и В.-К, 10. 11.еркувене 71) Заявитель 110 ССВ 1 ЗГОТОВЛЕН 11 Я РА 113 ИСТОР 11 ЫХ СТРУК ной изласти Г ехци отов кРыт я, с имер ий с сто и ро руюш л фоомцрова примесей Го СЛОЯ О ои, например двуокись ия источника базы; ди базовую область из л кисления поверхности п.)ЕМГГИффузии ыс чше -тины;вания рытня окон в окисле для формидиффузии примесей в эмметаллизадии,эмитте 1;а; область и ерную 11 о в данноменение двухсформированно м случаточных необх о приий на олитографе базы,ц стоукт еры посл тами базь что огразор ИЧГ разм итак ГЕ 15 и а не по т экоанируюшим слое вследствие чего во вре ния окислом ямесеи увеличиваетзы,с протиО Цель изоуры с субм бретеция - получение сикронными размерами.еличить быстродействие рукЗВОЛЯЕт У т ИзвестеГГ та транзисторных рации нацесени зистооных руктур микронных размсовмешаюшиеся окна эные окна базы и эмитт еров,иттесоздать сам 25 ра и контакра,61) Дополнительное к авт. свил.ву зобретецие относится к электрон (е и мон(ет использоваться при ленин полупроводниковых трацз ля сверхбст 1 тодействую цих и с Очастотных интегральных схем, весте Способ фОцмировация цика базы при изготовлении транзисторных структур, включаклций нанесение неоднородного покрытия, содержашего легируюций слой, например окись алюминия, и маскируюГций слой, например двуокись кремния, и его фотолитографиюСйнако применение окиси алюминия как легируюшего веГцества неудобно, так как диффузия из него пооводится в атмосфере водорода, Кроме того, ширина окна эмиттера зависит от точности совмешения фотошаблоца с пластиной, а так как погрешность совмещения составляет це менее ф,5 мкм, то таким способом цевозможцо получить окна субмикронных размеров. же способ изготовления труктур, включаюший опена полупроводниковую МНОГОСЛОИНОГО ПЛЕНОЧНОГО ПО- оде 1.жашего легируюший слой, боросиликатцое стекло, и мас я окисления из-за поглошеисключить точные фотолитографии при формировании источника базы.Это достигается тем, что.между легируюшим" и маскирующим слоем наносятэкранируюший слой, например алюмосиликатное стекло, на поверхность пластины наносят слой окисла, а после вскрытия оконв нанесенном окисле открытым травлениемв селективных травителях последовательно травят экранируюший и легирующийслои до области базы, формируя окноэмиттера и контактное окно базы,Таким способом получают транзисторные структуры микронных размеров спараллельно расположенными контактнымиокнами базовой и эмиттерной областей смаленьким сопротивлением базы, Размерыи начальные координаты структур в плане (коордииаты х, у) определяются толщиной слоев и углом среза (координатой ),Нри этом имеется самосовмещение окна,эмиттера и контактных окон базы и эмиттера,На фиг, 1 показано сечение полупроводниковой пластины со сформированной трехслойной структурой из неоднородного примесного стекла; на фиг, 2 - то же, после диффузии и окисления; на фиг. 3 - полупроводниковая пластина после открытияокна в нанесенном слое двуокиси кремния,вид сверху; на фиг. 4 - сечение полупроводниковой пластины после открытого селективного травления незащищенных концов экранирующего слоя; на фиг, 5 - тоже, после открытого травления; на фиг. 6 сечение полупроводниковой пластины сструктурой для создания эмиттерв и контакта базы.Нв поверхности кремниевой пластины1 методом объемной фотолитографии формируют структуру 2 из неоднород;ого 4 Опримесного стекла, содержащего легируюший слой 3 с базовыми примесями, например боросиликатное стекло, нанесенное центрифугированием из легирующихкомпозиций, слой 4, экрвнируюший про- ,4тив окислительной,атмосферы при термическом окислении, например влюмосиликатное стекло, нанесенное реактивнымраспылением, и маскирующий слой 5, например слой двуокиси кремния, нанесенный высокочастотным распылением. Приформировании структуры всегда образуется клин 6 травления, который обусловливается изотропным травлением и зависитот соотношений скоростей травления слоев, 65от вдгезии фоторезист - маскирующий слойи вдгезии между остальными слоями.Далее проводят диффузию базы 7 итермическое окисление. Твк как слой 4 экранирует против окисляюшей атмосферы,то термическая двуокись кремния (слой8) образуется на поверхности пластины1 в местах, не защищенных экранируюшимслоем 4, в том числе под клином 9 травления и легирующим слоем 3. Слой 5 вэтом процессе активной роли не играет.После окисления пластину покрывают(например, высокочастотным распылением)слоем 10 двуокиси кремния и в немоткрывают окно 11 (см, фиг. 3), Открытие окна проводят обычной фотолитографией. При этом требуется только совмещение по длине структуры 12,Проводят открытое селективное по отношению к слоям 5, 3 и 8 травлениеэкранируюшего слоя 4 (нвпример, горячейфосфорной кислотой). Так квк нанесенныйслой 10 двуокиси кремния и маскирующий слой 5 служат маской, то травятсятолько неприкрытые этой маской параллельные полоски клина травления экранирующего слоя 4 до легируюшего слоя 3,Потом открыто травят легирующий слой3 (см. фиг. 5), например, в Р-травителе,вследствие чего на пластине 1 с базовойобластью 7 открываются две параллельныеполоски 13 и 14, ширина которых зависитот клина .травления экранирующего слоя4. Гак квк толщина термического окисла(слой 8) больше, чем толщина легируюшего слоя 3, то при травлении стрввливается только часть термического окисла (слой 8), а маскирующий слой стравливается полностью,Пластину 1 покрывают слоем 15 стекла (см.фиг. 6) с большой концентрациейбазовых, примесей (нвпример, боросиликвтным стеклом, нанесенным центрифугироввнием из легирующих композиций) и методом обычной фотолитографии открывается одна из полосок, например 13, приэтом совмещают только край темно-белойполуплоскости по ширине структуры. Нвпластину наносят легированный примесямидля создания эмиттерв слой 16 (например,фосфорсиликатное стекло из легируюшихкомпозиций 1 в базовой области через полоску 13,Слои 3, 4 8 и 15 служат маской против диффузии примесей из слоя 17 в пластину, в слой 15 еше и источником для создания сильно легированной области 18 под полоской 14 в базе 7 во время диффузии эмиттера.Контакты для эмиттерв и базы в зависимости от ширины исходной структуры создают обычным способом метвллизации.526221 Фл гФ Ф Ф Фиг.г формула изобретения Способ изготовления транзисторных структур, включающий операции нанесения на полупроводниковую пластину многослойного пленочного покрытия, содержащего легируюший слой, например боросиликатное стекло, и маскируюший слой, например двуокись кремния; формирования источника базы; диффузии примесей в базовую область из легируюшего слоя; окис-о ленни поверхности пластины;. вскрытия окон в окисле для формирования эмиттера; диффузии примесей в эмиттерную область и металлизации, о т л и ч а юш и й с я тем, что, с целью полученияструктур с субмикронными размерами,между легируюшим и маскирующим слоемнаносят экранируюший слой, напримералюмосиликат, на поверхность пластинынаносят слой окисла, а после вскрытияокон в нанесенном окисле открытым травлением в селективных травителях последовательно травят экранируюший и легируюший слои до области базы, формируя окноэмиттера и контактное окно базы, .. -526221 Составитель В. УтекинаРедактор Т. Колодцеве Техред И. Климко Корректы 1, Веселовская Тираж 9 СО . дарственного ком по делам изобр Москва, Ж, Р1 одписно 7/51НИИПИ Г Зака ета е ни овета Министро открытии наб д /5113035 шска лиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Гроектная, 4