Способ получения кристаллов полупроводниковых структур

805 б 8 А Г 19) Э юф ( О 1, 21/ АН В ТОРСОНОМ аскирующим их диэлектрикрцтием, вскрытия контакттей к элементам структуры,ения металлизированной разрмирования разделительныхнанесение защитной диэлект .гленки и вскрытия окон вл и ц а ю щ и й с я тем,лью упрощения способа, одо с вскрытием контактныхк элементам структуры отбласти под разделительные лыче анзи 13 СССКРИСТАЛЛОВвключаюэлементоввой подэлектриком уцастком полупроводникового материала образуется электрический контакт и прибор уходит в брак по токам утечки.Наиболее близким техническим решением является способ получения кристаллов, полупроводниковых структур, включающий операции 1 ормирования элементов структуры в полупроводниковой подложке с маскирующим их диэлектрическим покрьием, вскрытие контактных областейэлементам структуры, осуществление металлизированной разводки, 9 ормирование разделительных канавок, нанесение защитной диэлектрической пленки и вскрытие окон в ней Недост чие допол вскрытия канавки, процесс и СОЮЗ СОВЕТСКИХСО ЦИАЛ И СТИЧ ЕС К ИХРЕСПУБЛИК ОСУДАРСТВ Е Н НО Е ПАТЕ НТН ОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) С ИЗОБРГ Ид.п:Л тра(5")(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИ 5 фПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТРУКТУщий операции Формированияструктуры в полупроводник Изобретение относится к микроэлектронике и касается промышленного изготовления полупроводниковых структур.Известен способ изготовления кристаллов транзисторных структур, включающий операции шормирования элементов структуры в полупроводниковой подложке с маскирующим их диэлектрическим покрытием, вскрытие контактных областей к элементам структурц, осуществление металлизированной разводки, после цего йотолитограФией вскрывают окна под канавки и оттрав" ливают их на глубину, большую глубины залегания перехода коллектор-база.К недостаткам этого способа следует отнести вскрытие полупроводниковоГо материала на краях и ребрах кристалла при разделении подложки на кристаллы, При контактировании внутреннего вывода полупроводникового прибора с указанным, незащищенным диложке с м ческим по ных облас осуществл водки, по канавок, рической ней, о т цто, с це новременн областей крывают о канавки,тком способа является налиительной фотолитограшии для бластей под разделительные сложняющей технологический готовления полупроволнико 980568вой структуры и удлиняющей его во времени.Целью изобретения является упро" щение способа получения полупровод" никовых структур.Поставленная цель достигается тем, что в способе получения кристаллов полупроводниковых структур, включающем операции Формирования элементов структуры в полупроводниковой подложке с маскирующим их диэлектрическим покрытием, вскрытие контактных областей к элементам структуры, осуществление металлизированной разводки, Формирование разделительных канавок, нанесение защитной диэлектрической пленки и вскрытие окон в ней, одновременно с вскрытием контактных областей к элементам структуры открывают области под разделительные канавки оНа Фиг.1 изображено Формирование элементов транзисторной структуры в полупроводниковой подложке с одно временным вскрытием контактных областей к элементам структуры и под разделительные канавки, где 1 - полупроводниковая подложка, 2 - маскирующее диэлектрическое покрытие, 3 -. базовая область, б - эмиттерная область, 5 - вскрытая контактная область к элементам транзисторной структуры (к областям 3 и ), 6- вскрытая контактная область под разделительные канавки, на Фиг.2 - Формирование металлизированной разводки, где 7 - металлизированная разводка, 8 - Фоторезист, 9 -разделительная канавка; на Фиг.3 " нанесение защитной диэлектрической пленки, где 10 - защитная диэлектрическая пленка; на Фиг. - изображено вскрытие защитной пленки на контактных окнах и дорожках, где 11 - вскрытые контактные окна, 12 - вскрытые дорожки под отделение выполненных на общей полупроводниковой подложке структур друг от друга.П р и м е р, Полупроводниковую подложку кремния 1 и-типа проводи" мости, служащую коллектором, подвер" гают термическому окислению при тем" пературе 1150 С в течение 3 ч. Процесс проводят в комбинированной среде сухого и. увлажненного водяными парами кислорода, выращивая маскирующее дизлектрицеское покрытие 2 двуокиси. кремния БхО. 8 результате получают пленку толщиной 0,8 мкм, достаточной для маскирования подложки 1 от последующих операций диффузии и селективного травления кремния. Через вскрытое Фотогравировкой окно в покрытии 2 Формируют базовую область. 3; например, термической загонкой бора из борного ангидрида ВОз с последующей его разгонкой при температуре 1150 С в комбинированной среде сухого и увлажненного водяными парами кислорода до глубины 3 мкм,в этом же процессе получают маскирующее диэлектрическое покрытие дву" окиси кремния ЯОд 0,6 мкм,Далее в области 3 формируют эмиттерную область б, например, термической диффузией Фосфора из хлорокисиФосфора РОС 1 при температуре 1050 Св среде азота с добавлением кислорода, так что в процессе диффузии вырастает также маскирующее диэлектрическое покрытие фосфорносиликатного стекла (ФСС) толщиной 0,1 мкм.: сформированным областям 3 и 4и под разделительные канавки одновременно, т.е. общей Фотогравировкой,открывают контактные области 5 и 6(Фиг,1). После чего Фоторезист сни"мают и после отмывки пластин кремния в перекисноаммиачной смеси осуществляют вакуумное напыление алюминия на установке Я 7, 10/2 до толщи"ны 1,5 мкм. Металлизированную разводку 7 формируют Фотогравировкойс травлением алюминия в травителесостава НРО,: НО,: СН СООН : Н О(10;6:30:5), используя маскирующиесвойства фоторезлста Г ФП, который в качестве дополнительной маскиоставляют при Формировании разделительных канавок 9 (фиг. 2).Фотолитографию осуществляют нанесением фоторезиста ФПна основеноволачной смолы. Фоторезист 8 наносят центрифугированием со скоростьювращения 3000 об/мин толщиной 1 мкм.,Палее следует сушка при температуре100 С в течение 15 мин, совмеще"ние, экспонирование, проявление в0,54 растворе щелочи КОН и вскрытиеконтактных областей селективным -травлением,Травление разделительных канавок9 производят, используя маскирующиесвойства Фоторезиста 8 и диэлектрического покрытия 2, плазмохимическим способом, используя активный5 9805 Газ СР или СР с кислородом, Со держание кислорода - в пределах 5- 10 О.Режим травления:. напряжение на аноде 3 кВток анода 0 ф 5ток сетки 250 мядавление в камере 6 10-"мм рт.ст.Травление ведут на эффективную для10 изоляции глубину, более глубины залегания активных элементов полупроводниковой структуры, т,е, базовой области 3 транзисторной структуры, что составляет 5 мкм. Указанная травящая среда и условия ее образования обладает селективностью в травлении кремния по отношение к маскирующему диэлектрическому покрытию 2 и к алюминию, покрытому в естественных услови" 20 ях пленкой окиси алюминия А 1 Оз и дополнительно Фоторезистом 8.Таким образом, исключается необходимость производить Формирование разделительных канавок 9, используя 25 дополнительную Фоторезистивную маску по всей поверхности пластины, Затем на рельефную поверхность подложки 1 наносят плазмохимическим способом двуокись кремния 10 (Фиг,3). 30Режим нанесения: Т = 200 Сф Ро=15 10 " 2 10Торра с добавлением моносилана до Р = 2 10 торра, Режим травления:давлениемощностьскоростьтравленияокисла 66-266 Па,0,5-0,7 кВт, 700-1000 Ьмин. Преимущество данного способа перед известными заключается в том, что вместе с вскрытием окисла под контакты к элементам структуры вскры" вают. окисел на разделительных дорожках и ведут. Селективное травление кремния на разделительных дорожках, используя маску из диэлектрического покрытия, окисла металпа и Фоторезиста. Это позволяет упростить процесс,исключив технологическую операциюФотолитографии,8 6При этом защищают как ли ю ).,- верхность подложки 1, так и вертикальные стенки канавки 9. После этого по защитному покрытию делают Фотогравировку и вскрывают окисел на контактных окнах 11 и дорожках 12 (Фиг,1).Вскрытие проводят плазмохимичес" ким способом во Фторсодержащей среде хладонана установке диодного типа980568 г.Р Фиг,4 Составитель И,БагинскаяРедактор Г,Берсенева Техред М,МоргенталКорректор ИЛулле ее роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101 Заказ 2336 тиражВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям113035, Москва, й, Раушская Подписное и открытиям при ГКНТ ССС аб., д. 1/5