Способ изготовления биполярного транзистора с объединенным затвором

Способ изготовления биполярного транзистора с объединенным затвором

Реферат

 

Использование: в технологии изготовления биполярных транзисторов. Сущность изобретения: базовая область создается стандартными процессами фотолитографии и диффузии сквозь маску определенной конфигурации, которая представляет собой систему защитных островков шириной не более 1,28 глубины залегания коллекторного p-n-перехода. Эмиттерная область создается диффузией в область, расположенную вокруг защитных островков. 16 ил.

Изобретение относится к электронной технике, в частности к способам изготовления полупроводниковых приборов, и может быть использовано при производстве биполярных транзисторов с объединенным затвором.

Известен способ создания биполярного транзистора с объединенным затвором, описанный в статье "Новый биполярный транзистор с объединенным затвором", авторы: Хисао Кондо, Йошинори юнимато ТЕЕЕ, Transactions Electron Device, 1980, февраль, с. 373-379, заключающийся в реализации следующих операций (см. фиг. 1-9): 1. В исходной подложке, например, n⁺ n-типа проводимости с помощью стандартных методов создания защитной маски фотолитографии и диффузии создаются сильнолегированные базовые области определенной глубины противоположного типа проводимости, например p⁺-типа.

2. С помощью стандартных методов создания защитной маски, проведения фотолитографии и диффузии создаются стабилизированные базовые области того же типа проводимости, что и сильнолегированная область, но меньшей глубины и концентрации примеси и расположенные внутри сильнолегированных областей.

3. Над чередующимися областями разной глубины и концентрации примеси путем фотолитографии и диффузии создается область эмиттера.

4. Далее с помощью стандартных методов фотолитографии и напыления проводится создание омических контактов к активным областям структуры. Изготовленная таким образом база действует как затвор полевого транзистора, у которого область коллектора, расположенная рядом с базой, выполняет роль истока, а удаленная от базы стока. Область коллектора между ними действует как канал полевого транзистора, остальная часть базовой области работает как обычная база.

Описанный способ создания транзистора с объединенным затвором требует проведения прецизионных процессов диффузии и фотолитографии для создания слаболегированных областей базы.

Технический результат повышение рабочего тока, напряжения и частоты транзистора.

В известном способе, включающем в себя создание в коллекторной области базовой области с участками чередующиеся глубины и концентрации, упомянутая базовая область создается стандартными процессами фотолитографии и диффузии сквозь маску определенной конфигурации, которая представляет собой систему защитных островков шириной не более 1,28 глубины залегания коллекторного p-n-перехода. Эмиттерная область создается диффузией в область, расположенную вокруг защитных островков. За счет этого удается создать более плотную упаковку чередующихся базовых сильно- и слаболегированных участков, следовательно, обеспечить больший ток с единицы площади, а при одинаковой площади структур - больший рабочий ток, напряжение и частоту. Кроме того, предлагаемый способ позволяет упростить технологию создания базовой области за счет исключения одного процесса фотолитографии и диффузии.

Пример. При выполнении биполярного транзистора с объединенным затвором на исходной пластине, например кремниевой эпитаксиальной структуре n⁺ - n-типа, создается диоксид кремния термическим окислением, затем в этом диоксиде кремния с помощью фотолитографии формируется маска определенной конфигурации с защитными островками, шириной не более 1,28 глубины последующей диффузии. Сквозь созданную маску производится диффузия примеси p-типа, например, бора на глубину x_j. Одновременно с созданием базовой области создается диоксид кремния, таким образом под островками защитного диоксида кремния образуются участки базовой области меньшей глубины и концентрации примеси, чем под открытыми участками. С помощью фотолитографии создаются окна под диффузию фосфора в эмиттер, расположенного в области защитных островков. Следует отметить, что при ширине островков меньше 1,28 глубины коллекторного p-n-перехода эффект увеличения рабочего тока, напряжения и частоты наблюдается в значительно меньшей степени, а при ширине больше 1,28 глубины коллекторного p-n-перехода происходит полное разделение базовых областей между собой, или смыкание эмиттерной области с коллекторной. После создания активных областей с помощью стандартных методов фотолитографии и напыления металлов создаются омические контакты к этим областям. Схема изготовления биполярного транзистора с объединенным затвором представлена на фиг. 10-16.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в снижении трудоемкости изготовления структуры транзистора за счет исключения одной операции фотолитографии и диффузии, кроме того, предлагаемый способ позволяет улучшить параметры прибора.

Формула изобретения

Способ изготовления транзистора с объединенным затвором, включающий формирование на исходной кремниевой пластине n⁺ n-типа проводимости защитной маски из диоксида кремния, формирование диффузией акцепторной примеси базовой области, состоящей из чередующихся участков с разной глубиной и концентрацией, один из которых имеет большую глубину и концентрацию примеси, чем второй, формирование эмиттерных областей над участками базовой области с меньшей глубиной и концентрацией, отличающийся тем, что диффузию для формирования базовой области проводят через маску, представляющую собой систему защитных островков шириной, не превышающей 1,28 глубины участка базовой области с большей концентрацией примеси и большей глубиной.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16