Способ изготовления меза-структур

Способ изготовления меза-структур

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОЬЕТСКИХ

СОЦШЛИСТИЧЕСМИХ РВСПУВЛЖ

ГОСКДМСТВКННОК ШтюктНОК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯЬФ

К:АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 342651 f/25 (22) 05.0232 (46) 15,1293. 6en; Ne 45-.45 (72) nyujeeo B.H„Kenwes АИ„Решена ГЗ, <в) SU (ill 10Я4М„Я (51) 2 (34) CfIOCOS:ИЖОТОЮЕНИЯ МЕЗА- СФУКТУУ (Sl}

1050476

Изобретение относится к области микроэлектроники и касается промышленного изготовления полупроводниковых н риборов.

Известен способ изготовления кристал- 5 лов полупроводниковых структур; включающий операции формирования элементов структуры в полупроводниковой подложке о. маскирующим их диэлектрическим покрвтибм, вскрытия контактных областей к эяемейтам атруктуры", получения металли: зифбванной разводки, формирования мезаструктур травлением раэделительнйх канавок. нанесение защитной диэлектриче.ской пленки двуокиси кремния и вскрытия окон в ней.

Недостатком известного способа является наличие дополнительной фотолитографии для вскрытия металлизированНых контактов и неэффективность пассивации .20 структур пленкой двуокиси кремния, вызванная неконтролируемыми условиями:на . границе раздела кремний — двуокись кремния, Наиболее близким техническим решени 25 ем является способ изготовления меза-структур, включающий операции формирования элементов. структуры в полупроводниковой . подложке с маскирующим их диэлектрическим покрытием, вскрытия областей к 30 элементам структуры, получения метал-. лизированной разводки и меза-областей, пассивации меза-структур диэлектрическим покрытием и вскрытия металлиэиро ванных контактных площадок.. 35

К нелостаткам способа следует отнести высокий урбвень токов утечки (обратных токов) . из-за загрязнений и несовершенства открытой поверхности полупроводниковых меза-структур перед их пассивУцией плен- 40 кой двуокиси кремния и наличие дополнительной фотолитографии для вскрытия металлизированных контактов.

Целью изобретения является улучшение электрических параметров меза-струк- 45 тур и упрощение способа их изготовления. .Цель достигается тем, что при способе изготовления меза-структур, включающем операции формирования элементов структуры в полупроводниковой подложке с мас- 50 кирующим их диэлектрическим покрытием,вскрытия контактных областей к элементам структуры. получения металлизированной разводки и меза-областей, пассивации меза-структур диэлектрическим покрытием и вскрытия металлизированных контактных площадок, пассивирующее диэлектрическое покрытие формируют нанесением свинца с последующей термической обработкой для получения свинцово-силикатноro стекла, а вскрытие металлизированных контактных площадок осуществляют селективным травлением окиси свинца с их поверхности, .

На фиг,1 показано формирование элементов структуры и меза-областей; на фиг.2 — нанесение слоя свинца и окиси свинца; на фиг.3 — формироване свинцово-силикатного стекла; на фиг.4 — получение .закойченной меза-структуры, с которой удален слой окиси свинца, При описании приняты следующие обозначения: 1 — кремниевая полупроводниковая подложка; 2 — окисленный слой кремния; 3-.маскйрующее диэлектрическое покрытие 4- контактные области;,5 — базовые области 6 — эмиттерные области; 7— металлизированная разводка.

Пример. В полупроводниковой подложке кремния 1 и-типа проводимости, служащей коллектором, формируют. в начале базовую область 5, например, термической загонкой бора из борного ангидрида В20з с последующей его разгонкой при 1220 С в комбинированной среде сухого и увлажненного водяными парами кислорода до глубины 10 мкм.

В этом же процессе получают маскирующее диэлектрическое покрытие 3 двуокиси кремния толщиной 0,7 мкм. Далее в пределах базы формируют эмиттер 6, нупрЪмер, термической диффузией фосфора из хлорокиси фосфора РООз.при 1200 Ñ в среде с добавлением кислорода.

К сформированным элементам транзисторной структуры: базе, Фмиттеру и под разделительные канавки одновременно, т.е. общей фотогравировкой, Открывают контактные области 4. После. отмывки пластин кремния в перекислоаммиачной смеси осуществляют вакуумное напыление алюминия

7 на установке $1 10/24 до толщины 1 5 мкм.

Метал. лизированную разводку 7, формируют фотолитографией с травлением алюминия в травителе состава

НзРО4:НИОз:СНзСООН:Н20 (140:6:30:5), используя маскирующие свойства фоторезиста ФП-383.

Затем проводят формирование мезаструктур травлением разделительных канавок, используя маскирующие свойства фоторезиста ФП-383, ФП-25 и диэлектрического покрытия, Сначала центрифугированием наносят фоторезист ФП-383, а затем слой ФП-25.

Далее следует сушка при температуре

100 С в течение 15 мин, совмещение, экспонирование и проявление для ФП-383 в

0,5%-ном растворе щелочи КОН. для ФП-25

1050476

5 6 — в 1 -HOM растворе KOH с задубливанием. 530 С каждого слоя после проявления при 140-., РЬО+ Я!Оз — (РЬО}к(01Онз)г

160 С s течение 30 с..: 30.

530 С

Травление мела-структур осуществляют,5 PbO+ $!,(PbO) x ($!Оз)у в травителе состава HF:ÍN03:ÑÍçÑPÎH 30

1;3:1 в течение 4 мин на глубину, большуюгт В результате поверхностный окисленглубины залегания перехода коллектор-ба-,: ный.и загрязненный слой кремния перевоза (40 мкм). (..:.: . дят в диэлектрическое покрытие .10 (свинцово-силикатное стекло) г9 толщиной

После этого проводят напыление свйн-.: 0,1-0,15мкм. На поверхности металлизации ца 8 на лицевую сторону кремниевой под- . получают слой окиси свинца, который сниложки 1 на установке УВН-2м, используя . мают в травителе состава СИзСООН;Н20 навеску из свинцовой проволоки в колйче- =.1:4Ятечейтие 30 с. стве 215 мг. Кремниевую подложку1 рэсйо-:. 15 Преимущества.данного способа перед лагают на расстояйии 195-200 мм,:.: .. известными заключается в том; что улучша-.

Режимы напыления::: . -..:. ются.параметры:структур, э именно: получаток накала спирали устанавливают сна-.: емые структуры-имеют минимизированный чала 60А, а:после расплавления свинца .-: уровень токов:утечки эа счет, перевода:в плавно.увеличивают до 120 А;: . ::::20 .диэлектрическое покрытие и),)еархностного время распыления — 5 с на заслонку,;. загрязненного слоя кремния.:и двуокиси( далее- 60.с на подложку. " —:. -.:: кремния.. Для транзисторноуй мтеза-структур.

В результате получают, пленку свинцга:IIi .. - ры типа..2Т903:,уровень контролягобратного окиси..свинца.8 толщиной. О:,05 мкм. Затем:, тока. коллектор-эмиттер фея в результатепроводят окисление свинца 8 в среде увлэж-" 25 исполгьэовайия более эффективной пассива- . ненного кислорода при температуре:.—: ции понижается с 1,3 до 0,7. мА прй напря300 С в течение 60 мин, . -. .: . жении UxgR - 95 В и сопротнивлений-в цепи

000 С: . ::.:::: база-вмиттер R = 100 0M..:Tàêèå упрощается

РЬ Н ОЗ РЬО ..; .:. ТЕХНОЛОГИтЧЕСКИЬ:ПРОЦЕСС ВСКРИтна Мвтап-.

60 .::::. 30 лизированных контактов- за счет исключеПосле этого. получают пэссивйрующ(е .::: ния технологической операции диэлектрическое покрытие 9 из свинцово- ::.: . фотолитографии, силикатного стекла термообработкой при . температуре 530гОС в среде азота сдобэвле-. . (56) Мазель E.3. Мощные транзисторы. М.; нием кислорода по реакции -,:....35 Энергия; 1969, с, 138.

Ф о р мул а и з.об р ете н Ия .: .. и вскрытия металлизированных:контактныхтплощадок, отличающийся: тем, что, с

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ I4E3A- целью улучшеййя электрических параметСТРУКТУР, включающий операции форМи- 0: POB меза-структур.и упрощения способа йх

: . 40 рования элементов структуры,: в,: изгото(вления, пассирующее диэлектричеполупроводниковой, подложке с маскирую-...:: скоВ: покрытие Формируют нанесением щим их . диэлектрическим покрытием, :: . свинца и Окиси свинца с последующей тервскрытия контактных. областей к элемем.- : ; мической обработкой для получения свин. там структуры, йолучения металлизирован- ..: .цово-сигликатного ...стекла, .a ..вскрытие .

: 45. ной разводки и меэа-.областей,.пассивации . металлизированных контэктгных площадокмеза-структур диэлектрическим покрытием: осуществлвот -селекгивным . травлением окиси свинца с их поверхности.

1050476

1050476

Составитель .. В. Глущенко

Техред М.М<фгентал Корректор M.лароши

Редактор О; Юркова

Тираж . Подписное

HllO "Поиск" Роспатента

113035; Москва, Ж-35, Раушская НаО.,4N

Заказ 3350

Проиэводстаенно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина; 101