Способ изготовления полупроводниковых структур

Способ изготовления полупроводниковых структур

Реферат

 

Способ изготовления полупроводниковых структур, включающий формирование на полупроводниковой подложке активных областей, пассивацию подложки слоем диэлектрика, вскрытие контактных окон, нанесение слоя алюминия вакуумно-термическим напылением, формирование маскирующего покрытия, фотогравировку разводки, окисление торцовых поверхностей разводки и удаление маскирующего покрытия, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности структур и упрощения способа, после нанесения слоя алюминия проводят его поверхностное окисление до образования пленки окиси алюминия толщиной от 2.510^-8 до 410^-8 м, для чего в камеру напылительной установки подают окислительную газовую смесь.

Изобретение относится к технологии полупроводникового производства и может быть использовано при изготовлении металлизации интегральных схем. Цель изобретения - упрощение способа и повышение надежности структур. На фиг. 1-4 показана структура, на различных этапах изготовления. Полупроводниковая структура содержит полупроводниковую подложку 1 с активными областями 2, покрытую слоем 3 диэлектрика, в котором выполнены окна 4, слой 5 металла, слой 6 диэлектрика, слой 7 фоторезиста, металлизированные контакты 8, слой 9 диэлектрика, контакты 10 и проводник 11. П р и м е р 1. Полупроводниковую подложку 1 кремния n-типа проводимости, служащую коллектором, подвергают термическому окислению при температуре 1423 К в течение 10800 с. Процесс проводят в комбинированной среде сухого и увлажненного водяными парами кислорода, выращивая маскирующее диэлектрическое покрытие двуокиси кремния толщиной 0,7 мкм. Через вскрытое фотогравировкой окно 4 в покрытии формируют активные области 2 структур. Вначале получают базовую область термической загонкой бора из борного ангидрида B₂O₃ с последующей его разгонкой при температуре 1373 К в комбинированной среде сухого и увлажненного водяными парами кислорода до глубины 1,4 мкм. Далее формируют эмиттерную область термической диффузией фосфора из хлорокиси фосфора POCl₃ при температуре 1273 К в среде азота с добавление кислорода. К сформированным областям базы, эмиттера, коллектора фотогравировкой открывают контактные окна 4. Затем фоторезист снимают и после отмывки подложки в перекисно-аммиачной смеси осуществляют вакуумное напыление слоя 5 алюминия на установке типа УВН-73П2 с электроннолучевым испарением металла. Перед напылением алюминия держатель с подложкой нагревают до 533 К с целью очистки поверхности подложки, а затем охлаждают подложку до 423 К и напыляют слой алюминия толщиной 1 мкм. Затем снижают температуру подложки до 393 К, напускают в камеру установки кислород до давления 133 Па и охлаждают подложку до 300 К, причем до температуры 353 К и подложку охлаждают со скоростью 0,1 град/с. В результате получают пленку 6 окиси алюминия толщиной 3 10^-8 м. Металлизированные контакты 8 формируют фотогравировкой с травлением алюминия в травителе состава H₃PO₄ : HNO₃ : : CH₃COOH : H₂O = 140: 6: 30: 5, используя маскирующие свойства покрытия-слоя 7 фоторезиста, который в качестве маски оставляют при окислении торцовых поверхностей сформированной разводки. Окисление торцовых поверхностей осуществляют в проточной деионизованной воде марки "А" при температуре от 353 до 363 К в течение 1200 с. В результате образуется пленка 9 Al₂O₃ толщиной 0,5 мкм. После этого удаляют слой 7 фоторезиста плазмохимическим травлением на установке типа "Плазма-600Т" в среде кислорода с добавлением 20% азота. Вскрытие контактов 10 на металлизированных площадках производят в процессе присоединения проводников 11 методом термозвуковой сварки, П р и м е р 2. Структуру формируют так же, как в примере 1, за исключением того, что слой окиси алюминия после напыления слоя алюминия получают напуском в камеру установки кислорода до давления 1,3 10³ Па. В результате образуется слой 6 диэлектрика-окиси алюминия толщиной 4 10^-6 м. (56) Патент Японии N 54-31874, кл. 99(5)НО, 1979. Патент Японии N 55-100917, кл. 99(5)НО, 1980.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТРУКТУР, включающий формирование на полупроводниковой подложке активных областей, пассивацию подложки слоем диэлектрика, вскрытие контактных окон, нанесение слоя алюминия вакуумно-термическим напылением, формирование маскирующего покрытия, фотогравировку разводки, окисление торцовых поверхностей разводки и удаление маскирующего покрытия, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности структур и упрощения способа, после нанесения слоя алюминия проводят его поверхностное окисление до образования пленки окиси алюминия толщиной от 2,5 10^-8 до 4 10^-8, для чего в камеру напылительной установки подают окислительную газовую смесь.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4