Способ изготовления малошумящих высокочастотных транзисторов

Изобретение относится к микроэлектронике и может бйть использовано как припроизводстве интегральных схем, так и дискретных полупроводниковых приборов.Известен способ изготовления мало- шумящих транзисторов, включающий формирование маскирующего покрытия и фотогравировку в нем, диффузию базовой примеси, удаление окисла с пластины, наращивание, эпитаксиальной и-пленки кремния толщиной в несколЬко микрон с последующим ее термическим окислением, во вновьобразовавшемся окисле вскрытие базовых 5 10 и эмиттерных контактов и проведение последовательно дополнительных операций 15диффузии для создания контакта -р+ к базе,расположенной в объеме кремния, и к эмиттеру -и в эпитакСиальном и слое,Осйовным недостатком данного способа является наличие и /и эпитаксиальногослоя между и эмиттером и р-базой в объеме, на котором из-за накопления носйтелейтеряются частотные свойства трайзистора.Кроме того, при созданий изолирующего по+ . +крытия, и -эмиттера и р -контакта к базовой 25области, база транзистора увеличивается вдвух направлениях за счет диффузии к поверхности и в объем. В базе образуется тормозящее пблв для неосновных носителейинжектируемых из эмиттера, что затрудняет 30создание ВЧ и СВЧ транзисторов.Наиболее блйэким к предлагаемому потехнической сущности является способ изготовления малошумящих транзисторов.включающий формирование диффузией баэовой области, эпитаксиэльного пассивного:эмиттера, контакта к базе и эмиттеру путемдиффузии,Недостаток известного способа в том,что диффузионный эмиттерный слой входит 40в область базы низколегированнойчастью.что не позволяет скомпенсировать примесьв базе. Наличие высокоомной области непозволяет создать ускоряющееполе в "базе,что ограничивает частотные сеойствэтран- "5зистора и ухудшает шумовые характеристики на вйсоких частотах.Целью изобретения является повышение предельной частоты, усиления при со хранении йизкого уровня шумов.50Цель достигается тем, что после формирования базовой области формируют"диффузией эмиттерйую область, которую приформировайии эпитаксиальнОго пассивного эмиттера и последующих термообработках вйводят кповерхности диффузией изобъема.Изобретение поясняется фиг,1,2;3,На фиг,1 показана низкоомная кремниевая подложка 1 с осажденной эпитаксиальной пленкой 2 много большего сопротивления. На пленке 2 выращен термический маскирующий окисел кремния 3 и через окна в нем сформована базовая область 4, а в ней и эмиттерная 5.На фиг,2 окисел снят полностью и по веей поверхности пластины осаждена эпитаксиальная пленка б, на которой повторно выращен термический окисел 7.Эмиттерная область, выходя на поверхность эпитаксиальной пленки, образует участок эмиттера 8.На фиг.З к базе в обьеме полупроводникового тела показана контактная р диффузионная область 9, Между р областью 9 и эмиттером 8 остается участок 10 в эпитаксиальной пленке 6, не залегированной в процессах диффузии.В каждой из областей эмиттера 8 базы 9 вскрыты контактные окна и осуществлена металлизированная разводка 11,П р и м е р, На высоколегированную подложку (р=0,001 Ом.см) осажда ют в и сокоомную р =1-3 Ом,см) пленку 2 эпитаксиального кремния того ке и-типа проводимости, После этого получают маскирующее покрытие 3 - путем окисления кремния в каомбинированной среде сухого и увлажненного кислорода при Т=1100 - 1200 С,.Фотогравировкой в окисле 3 вскрывают окно и проводят базовую диффузию бора - 4 (Ие 1 =1 10 см ) терминеским способебом или ионным легированием, Далее в области базы - диффузией фосфора йз 2 = 5 10 см ) формируют мелкий эмиттер 5ю -зфиг,1), После этого окисел 3 с пластины снимают полностью и на подложку осаждают эпитаксиальную (и-) пленку б с концентрацией ниже базовой на 1.5-2 порядка.На поверхности пленки вновь термическим окислением кремния создают маскирующий от последующей диффузии окисла 7, В процессе эпитаксиального наращивания и этой термической операции скрытый фронт базовой 4 и эмиттерной 5 диффузионной области движется как к поверхности пленки 6, так и в объем 2 (фиг.2). Но поскольку поверхностная концентрация эмиттерной примеси йз 2 МЗ 1, то значительно раньше к поверхности подходит ее фронт 8, тогда как часть п- эпитаксиального слоя 10. расположенная над базовой областью 4 вне активного эмиттра 5, 8, остается незалегирован ной базовой диффузией, По периметру скрытой базы 4 до смыкания проводят р диффузию бора 9 - вновь термическим способом или ионным легированием с высокой поверхностной концентрацией (Йз 2 = 1 10 см). Тем самым19 .3уменьшается переходное сопротивление контакта между металлизированным слоем 11 и областью 9.По данному способу в приповерхностном слое базовая 9 и эмиттерная 8 области разделены (и) слоем 10, который вместе с (р+) контактом 9 устраняет поперечный базовый ток и поверхностную рекомбинацию. Сохраняется одно из основных преимуществ ОС-транзистора - устранение влияния поверхностных эффектов. И вместе с тем, в отличие от известного способа, где эмиттер входит в эпитаксиальную .базу своей низколегированной частью, в предлагаемом способе расположение эмиттера не.Формула изобретенияСПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАЛОШУМЯЩИХ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ, включающий формирование диффузивй базовой области, эпитаксиального пассивного эмиттера, контакта к базе и . змиттеру путем диффузии, отличающийся посредственно от поверхности в базе сформированного до эпитаксиального наращивания пассивного эмиттера позволяет значительно повысить его эффективность и,5 уменьшив сопротивление базы, увеличить как усиление, так и частотные свойства транзистора из-за наличия дрейфового поля в базе при сохранении низкого уровня шумов,10(56) Новая структура биполярного транзистора, "Электроника". русский перевод, 1974, с.З, М 13.Патент Японии М 46-31164, кл. 99(5)Е 2, 15 опублик. 1971,тем, что, с целью повышенйя предельной частоты усиления при сохранении низкого 20 уровня шумов, после формирования базовой области формируют змиттерную область, которую при формировании зпитаксиальйого пассивного змиттера и 25последующих термообработках выводят к 5 поверхности диффузией из объема.