Способ изготовления вч р -р транзисторов

)5 ЕТЕНИЯ МУ СВИД ЬСТ АВТ ча ОСУДАРСТВЕ)НОЕ ПАТЕ НТНОЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ И(56) Кремн оры /Под ред. Я. 1975,с, 67 - 70,Мейер ДЭриксон Л. и Дэвис Д. Ионноелегирование полупроводников, Перевод санглийского / Под ред. Гусева, М.: Мир,1973, с, 138-142,Греськов И.М. и др, Влияние облученияэлектронами на характеристики интегральных схем, - Электронная промышленность,1978, М 9, с, 49-50,иевые планарные транзист А,фетодова, М.: Сов.радио,Изобретение относится к микроэлектке и может быть использовано в произтве полупроводниковых приборов, в ности, при изготовлении кремниевых рискретных и интегральных транзистоов. Целью изобретения является улучше ие динамических параметров транзисторов,На фиг. 1 показана высоколегированная полупроводниковая подложка 1 с высокоомным слоем 2 и маскирующим ее покрытием 3, вскрытым фотогравировкой окном 4, через которое сформирована базовая область 5, покрытая в свою очередь маскирующим слоем 6. На фиг. 2 показано вскрытое фото- гравировкой в маскирующем слое 6 окно 7, через которое в базовой области 5 сформированы подлегированная область пассив(54)57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЧ р-п-р ТРАНЗИСТОРОВ, включающий окисление полупроводниковой подложки, фотолитографию, формирование базовых и эмиттерных областей, вскрытие контактных окон, металлизацию, фотогравировку по металлу, бомбардировку частицами высоких энергиЯ и пассивацию, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения динамических параметров транзисторов, фотогравировку по металлу проводят так, чтобы по периметру контактных окон к базе и эмиттеру поверхность полупроводниковой подложки оставалась открытой, а бомбардировку проводят ионами бора до аморфизации открытых поверхностей. ной базы 8, покрытая также маскирующим слоем 9, и вскрытое фотогравировкой окно 10, через которое в базовой области 5 сформирована эмиттерная область 11, покрытая окислом 12; на фиг, 3 - вскрытые фотогравировкой соответственно контактные "окна" 13 и 14 к эмиттерной 11, базовой 8 областям и их металлизированное покрытие 15 и 16, открытая часть контактной площадки 17, поток ионов бора 18 и локальные участки 19 и 20 с разупорядоченной от его воздействия областью кристаллической решетки в эмиттере 11 и базе 8,Ниже приводится пример реализации способа.На высоколегированную подложку 1 (фиг. 1) р-типа проводимости сопротивлением 0,005 ом,см осаждают высокоомный эпитаксиальнонаращенный слой кремния 2того же типа проводимости сопротивлением 3 ом,см и толщиной 13,5 мкм, Далее псверхность слоя 2 подвергают термическом,окислению при температуре 1150" С в течение 110 минут в комбинированной средесухого и увлажненного кислорода, При этомвыращивают маскирующий слой 3 двуокисикремния толщиной О,б мкм, достаточной длямаскирования поверхности слоя 2 от всехпоследующих внедрений легирующих примесей. Одновременно слой 3 является пассивирующим покрытием для коллекторбазового р-и перехода,В слое 3 фотогравировкой вскрываюокно 4, через которое в две стадии формируют базовую область 5, Имплантациейфосфора на установке ионного легированиятипа "Везувий" с энергией 80 кзв и дозой 8икксм осуществляют предварительное2внедрение базовой примеси и при температуре 1150 С Осуществляют ее разгонку вкомбинированной среде сухого и увлакненного водяными парами кислорода до глубинь залегания диффузионного слоя 2 мкм споверхностным сопротивлением Кз=25025омф, В процессе диффузии в окислительной среде вырастает маскирующий слой бтолщиной 0,4 мкм, Далее фотогравировкойв маскирующем слое б вскрывают окно 7через которое формируют и -область подла 0гированной пассивной базы 8 с целью сжения последовательного сопротивле:имежду эмиттерным и базовым котактомДиффузию осуществляют из греххлористоО Фостора РС 1, в две стадии, загон куфооа ведут при температуре 9800 Гизкотемпературная разгон ка ,Т,":сухОЙ и уэлд)кненной вОдяными парами среде со следующими дйффузионьк 1 и параметрами: Й. 15 омlг и Х=2 м,.толщиной окисла 9- 0,35 мкм. Далее в "зокисла б с помощью фотогравировки вскрывают окно 10. через которое диффузией бора и формируют эмиттернуО Обэсть 11.45Диффузию осуществляют из борного ангидрида В 20 з в две стадии, Первая стадия - загонка проводится при температуре 1080 С в течение 20 - 30 минут в инертной атмосфере аргона, вторая - при Т=950 С в 50 сухой и увлажненной кислородной среде со следующими параметрами: Ря10 ом/и и толщиной базы 0,8 мкм, В процессе разгонки бора наоащивается слой Я 02 12 тол щиной 0,2 мкм, 55К сформированной эмиттерной 11, базовой 8 областям фотогравировкой вскрывают контактные окна 13 и 14 и осуществляот нанесение металлической Г 1;1 Очки аломиния еОдом напыления в вакууме толщиной 1-2 мкм.Фстогравироекой по металлу получают 1 ока,ь Ое металлизированное покрытие 15, 16 таким образом о часть контактной площадки 17 с зазором (.",5-3) мкм не покрывается металлом,:- атем:,рс водя". вжигание металлиза ции г 1 ри;емпературе 550 С в течение 15 - 30 мин с цельО обеспечения малого переходного сопротивления контактов,С целью снижения времени жизни неосновных носителей заряда пластины кремния со сформированными транзисторными структурами годвергают обработке потоком онов бооа 18 1 а установке ионногс легирования т па "Везувий. Режим Обрабок э; срг,я 10-10 кзв и доза О=-0 20 - 500 1 кк/сЭнерг .я ионов определяет их проникаю.цу О с особость через маскирую:;ее покрьпие 12 и зазор 17 в базовуо 8 и змиттерную 11 области, а доза - количество внадраных иоов и степеь разоупорядочения решетки Кремния.В результате обработки получаю г в припо ерхностОЙ Области структур локальные участки 19 и 20 с разупорядоченной структу. рой рев,атки кремния, Г 1 окализация обус лоле а 1 алич нем 1 поверхности стру кт ои -.я ио; св мсгаллической пленксй 15 1 б и слоем окисла 3 толщиной, досаточной длполно о маскирования кремния о-ионов бс;, Кулс,.:. - . "затныс гоки, напряжения насыще ия е гре-ер 1 сваот сколь-нибудь заМ Е ТО О и М Е Н Е .1 И Я,",тобы последу;О ",ие;спературье ьсздайствия не изме;или необходимого соотношения указанных параметров,проводят ста бил из ируо дий отжИг При тЕМпературе 550 С в течение 10-15 мин, который оределяе г окончательное их значение.Дальнейший нагрев транзисторной структуры при сборочных операциях или в условияхэксплуатации не должен превышать значение температуры отжига.Это обстоятельство гарантирует конечнье значения параметров,Определяющим фактором положительного эффекта является то, что ионы бора,сталкиваясь с атомами фосфора в кристаллической решетке базовой области 8, выби 845678вают их из узлов, снижая их электрическую активность. Выбитые атомы в свою очередь смещают другие атомы, в результате чего образуется разупорядоченная область. Аналогичный эффект получается в области, легированной бором,Отжиг используемых дефектов и размещение ионов бора в узлах кристаллической решетки - наблюдается при температурах более 600 С, Поэтому с применением имплантированного бора достигается положительный эффект. При температурах воздействия более 600 С ни в процессе сборочных операций, ни тем более в условиях эксплуатации, кристаллы транзисторныхструктур не испытывают,Время жизни неосновных носителей в 5 транзисторе, изготовленном по данномуспособу, снижается только в локальных областях на поверхности структуры, что позволяет с одновременным улучшением импульсных свойств транзистора получать 10 неизменными величины напряжений насыщения Осе Овем из-за неизменности свойств полупроводникового материала в обьеме,Составитель Л,Сео еев Редактор Г.Берсенева Техред М, Моогентал Короехтор И,Шмахова Заказ 2833 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР