Способ изготовления свч-транзисторных структур

ТЕН А 1 П ОРС 1 ОМУ ИДЕТЕЛЬ СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННОЕПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СС АНИК ИЗОИзобретение относится к микроэлект- Кроме того, способ является сложным, ронике. тэк как предусматривает дополнительнуюСовременное состояние полупроводни- фотогравировку и прецизионное совмещековой электроники требует создания таких ние для создания змиттера,СВЧ транзисторов, у которых были бы высо Целью изобретения является упроще. кие значения граничной частоты 1 т, коэффи-ние способа.циента усиления Ьег, напряжений Окв Осе. Цель достигается тем, что после первой Эти требования могут быть удовлетворены стадии диффузии базовой примеси наносят уменьшениемактивнойбазыиустранением окисную пленку, вытравливают окно над эффекта вытеснения базовой примеси, 10 областью расположения эмиттера и диффуЭффект вытеснения тем больше, чем зионныйслой вокнена глубину 0,1 - 0,3 мкм, ближе глубина залегания эмиттерного пере- после чего проводят вторую стадию диффуходэкисходнойглубинезалеганиябазового зии в инертной атмосфере, а затем диффуслоя. эию эмиттерной примеси в то же окно.Существуют способа изготовления СВЧ 15 . П р и м е р.транзисторов, в которых предусматривает- Исходную монокристаллическую плася уменьшение самого эффекта эмиттерно-. стину подвергают окислению, вскрывают го оттеснения и способы которые окно под базовую область и проводят перпредусматривают. компенсацию этого.эф- вую стадию диффузии-загонку бора, затем фекта и уменьшение его вредйого влияния 20 боросиликатное стекло удаляют и создаютИзвестен способ, предусматривающийокисную пленку, в. которой вытравливают создание базовойобласти с утонченной,: участки в тех местах, под которыми в дальсреднейчастью путем.ионнойимплантации . . нейшем.будет располагаться змиттерная через маску из вещества, тормозящего область, Кроме того, поверхность кремния, ионы. 25 содержащую максимальную концентрациюЭтот способ является сложным, дли- .:примеси вытравливают. на.глубину 0,1 - 0,3 тельным по. времени, так как содержит опе-, мкм, а затем ведут вторую стадию диффузии рации создания маски облучением базовой примеси в инертной атмосфере. В поверхности кремния через маску подопре- : результате этого, во-первых, обеспечивает- деленным углом, обеспечивающим аморфи .ся меньшая глубина и концентрация примезацию поверхности кремния, а такжеси в средней части, во-вторых, не требуется прецизионное совмещение при изготовле- операция изготовления окна для последуюнии эмиттера,: щей диффузий эмиттерной примеси,Наиболее близким по технической сущ- При диффузии эмиттер создается точно ности является способ изготовления СВЧ в области, расположенной над утонченной транзисторных структур, включающийчастью.диффузионное легировайие в две стадии .Нэфиг.1-4 показаны отдельные этапы для создания базовой области в утонченной изготовления транзисторной структуры, средней части, а также последующую диф- .. Кремниевую пластинус эпитаксиальной фузию для создания эмиттерной области,. 40 пленкой 1 п-типа проводимости подвергают После окончания первой. стадии базовой термическому окислению в комбинировэн-. диффузии осуществляют локальное удале- ной среде увлажненного водяными парами ние боросиликатного стекла в местах буду- кислорода или в среде азота, аргона и сухого щего расположения эмиттера, затем ведут кислорода при 1100-1200 С до получения вторую стадию в окислительной атмосфере. 45 окисла 2 толщиной.не менее 0,45 мкм, масЗа счет перехода сильнолегированного . кирующего от последующей диффузии, В поверхностьюслоякремниявокиселдости- выращенной пленке вскрывают. окна под гается пониженная концентрация и глубина диффузию базовой примеси и проводят мелдиффузионной области в центральной частикую диффузию бора из В 20 з или ионное уменьшается. 50 легирование. в результате чего создают область 3 с глубиной залегания перехода (0,5В процессе диффузииэмиттерной при- мкм и поверхностной концентрацией меси за счет эффекта оттеснения р-и-пере- . (1 10-1 10")см (фиг.1). Затем низкотемход выравнивается, пературным осаждением или термическимОписанный способ имеет следующие 55 окислениемсоздаетсямаскирующийокисел недостатки, кремния 4 толщиной 0,3 мкм. ТемператураБоросиликатное стеклоснимают ло-окисления 950 С, среда: влажный и сухой кально. Оставшиеся участки вйосят неста- кислород. При этой термической операции бильность в работу транзисторной глубина залегания перехода не должна заструктуры669995,метно увеличиваться. В пленке фотолитографией вскрывают окно 5 (фиг. 2) под эмиттер плаэмохимическим способом стравливают поверхностный высоколегированный диффузионный слой в 0,1 - 0,3 мкм 5 (фиг. 3).Поверхностная концентрация понижается до (5 - 1) 10 см, Далее в атмосфере неокисляющей среды (инертного газа) про-, водится более высокотемпературная вторая 10 стадия-разгонка бора (Т=1000-1100 С, глубина 1,0-1,5 мкм). При этом из-за пониженной поверхностной концентрации базовой примеси в эмиттерном окне 6 диффузия под ним затормаживается, в результате чего ба зовая область 3 приобретает конфигурацию, которая показана на фиг, 3, Затем .дцФФуэмей фосфора из РСзГС) в ранее изготовленное окно создают эмиттер 7(фиг. 4), При этом в результате оттесненияпримеси р-типа диффузионный базовыйфронт под змиттером 7 выравнивают. Способ позволяет простыми технологическими приемами, не требующими прецизионных совмещений и дополнительной фотогравировки, получать и-р-и транзисторы с минимальным разбросом коэффициента усиления, высоким пробивным напряжением перехода коллектор-эмиттер, лучшими частотными характеристиками,56) Патент США М 36158756, кл. Н 011 7/54, опублик. 1968, Патент Японии. М 49-29109, кл, Н 01 111/00, опублик. 1974. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 20 ба, после первой стадии диффузии базовойСПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВЧ-ТРАН- примеси наносят окисную пленку, вытрав- ЗИСТОРНЫХ СТРУКТУР, включающий.: ливают окно под областью расположения диффузионное легирование в две стадии эмиттера и диффузионный слой в окне на б б утонченной средней час- глубину 0,1 - 0,3 мкм, после чего проводят базовои о ласти у у отью, а также последующую диффузию для вторую стадию диффузии в инертной атсоздания эмиттерной области, отличаю- . мосфере, а затем диффузию змиттерной щийся тем, что, с целью упрощения спосо- примеси в то же окно,669995 оставите ехред М оргентал 0;Юркова едакт Карре Заказ 3187 Тираж Под НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж. Раушская наб., 4 но роизводственно-издательский комбинат "и