Способ изготовления кремниевых многоэмиттерных транзисторов

Способ изготовления кремниевых многоэмиттерных транзисторов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(19) SU (и) 533157 Al (51) 5 Н01ЕИ 28

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) к лвтогскомх свидкткльству (21) 2184222/25 (22) 2?.10.75 (46) 30.1 0.93 Бал. Na 39-40 (?2) Булгаков С.С.; Велиара ГА; Ивановский ГФ.;

Лобов И.Е; Майшев ЮП (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КРЕМНИЕВЫХ

МНОГОЭМИТТЕРНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ

533157

Изобретение относится к электронной технике изготовления полупроводниковых . приборов, в частности кремниевых транзисторов и СВЧ мощных транзисторов с нихромовыми пленочными резисторами.

Известен способ изготовления кремниевых многоэмиттерных транзисторов с нихромовыми пленочными резисторами, в котором для формирования контактов к активным областям транзистора и пленочным резисторам применяется алюминиевая металлизация., Однако алюминиевая металлизация в

СВЧ транзисторах обладает рядом недостатков, в частности электромиграцией при больших плотностях тока.

Поэтому в последнее время в СВЧ транзисторах все большее применение находит многослойная золотосодержащая металлизация, обладающая повышенной устойчиво- 20 стью к электромиграции. В другом известном способе изготовления кремниевых многоэмиттерных транзисторов форми.руют активные области транзисторов. наносят нихром, формируют резисторы иэ 25 нихрома, наносят многослойное золотосадержащее покрытие, формируют контакты к активным областям транзисторов и резисторов с использованием ионна-химического травления. Залотосодержащее покрытие 30 в этом способе состоит из титана-вольфрама-золота. Золото является обязательным компонентом такой металлизации и составляет верхний слой ее (основной токонесущий слой). Вольфрам в данном случае 35 препятствует реакции между золотом и титаном, наносимым для обеспечения омического контакта.

Однако в получении требуемого рисунка многослойной металлизации с помощью 40 химического травления имеются серьезные трудности ввиду тога, что с использованием химических травителей практически не удается получить требуемые размеры гребенча.той структуры металлиэации (2-3 мкм). 45

Поэтому для получения рисунка многослойной металлиэации применяют ионна-химическое травление.

Цель изобретения — повышение надежности транзисторов.

Цель достигается тем, что перед нанесением многослойной золотосодержащей металлиэации на поверхности нихрома создают слой алюминия толщиной 0,1-0,2 мкм, в после формирования контактов алюминий, не покрытый многослойной металлизацией, удаляют.

Изготовление многаэмиттерных кремниевых транзисторов нихромовыми резисторами осуществляют в следующем порядке.

После формирования активных областей транзисторной структуры на поверхность структуры наносят нихромовый слой, а поверх него — слой алюминия толщиной

0,1 — 0,2 мкм. Далее проводят фотолитографическое формирование резисторов.

Следующим- этапом последовательно напыляют слои многослойной золотосодержащей металлизации, после чего осуществляют фотогравиравку металлических контактов ионна-химическим травлением.

Последнее практически очень мало действует на алюминий, который таким образом надежно защищает нихрамовые резисторы.

Па окончании ионна-химического травления слой алюминия удаляют в химическом травителе.

Практически изготовление многоэмиттерных СВЧ транзисторов с нихромовыми резисторами показано в следующем примере.

1. В исходных кремниевых пластинах с эпитаксиальным слоем

12 КЗФ 2,0 1в диффузией формируют базовые и эмиттерные слои.

2. На установке УВН-75Р-.1 напыляют в

0 одном цикле нихрам толщиной 400-700 А и алюминий толщиной 0,1-0,2 мкм.

Нихром напыляют ионна-плазменным методом, алюминий — электронно-лучевым методом.

Режим напыления нихрома: Р=б 10 мм рт.ст.;

1--ЗОО мА, u=3 кВ;

Тл=180-220 С:

R 4=10 — 20 Ом/квадрат

Режим напыления алюминия: Р=5 .10

-6 мм рт.ст.;

U=7,5 кВ, 1=160 мА; =15 с; TF1=250 С; б=0.1 — 0,2 мкм.

3. Фотолитографическими приемами формируют рисунок резисторов, 4. Фотогравировкай вскрывают контактные окна.

5. Осуществляют напыление многослойной металлизации па методу ВЧ диадного распыления на установке, снабженной набором мишеней:

Первый слой (титан): P=8 10 4 мм рт.ст.; б=0,05-0,1 мкм; тл=200 С

Второй слой (вольфрам) Р=8 10 мм рт.ст,; б=0,1 — 0,2 мкм;

То=230 С

533157

Составитель

Техред М.Моргентал

Корректор Е,llann

Редактор О,Юркова

Заказ 3187

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

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

Третий слой (золото) Р=8 10 мм рт.ст.;

-4

d=0,9 — 1,1 мкм;

Tn=250 С

6. Наносят центрифугированием фоторезист и создают рисунок металлизации.

7. Осуществляют травление многослойной металлизации ионна-химическим методом в смеси фреона и кислорода.

Продолжительность травления 2 — 3 ч.

8. Удаляют алюминий в тра вителе состава:

35 мл НИОз. 75 мл НЗРОд, 15 мл

СНзСООН и 5 мл Н20

Время травления 10-15 мин.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КРЕМНИЕВЫХ МНОГОЭМИТТЕРНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ, содержащий формирование активных областей транзисторов, нанесение нихрома, формирование резисторов и нанесение многослойного золотосодержащего покрытия, формирование контактов к активным областям транзисторов и резисторам с использованием ионна-химичеДанный травитель не действует ни на один иэ металлов многослойной металлиэации.

В то же время при ионно-химическом

5 . травлении совершенно не происходит растравливания нихромовых резисторов. Поэтому номиналы резисторов не отклоняются от заданных, а следовательно точно выдерживаются параметры СВЧ транзисторов.

10 (56) "Электроника", М 19, M.: Мир, 1971. с. 58.

"Электроника". N 6, M.; Мир, 1975, с. 23, ского травления, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности транзисторов, перед нанесением многослойного зо20 лотосодержащего покрытия на поверхности нихрома создают слой алюминия толщиной 0,1 - 0,2 мкм, à после формирования контактов алюминий, не покрытый многослойной, металлиэацией, 25 удаляют.