Способ формирования источника базы при изготовлении транзисторных структур

Способ формирования источника базы при изготовлении транзисторных структур

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А — И--И - - Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик тт53647

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25. 11.7 4 (2)) 207 6968/26-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

Н 01 1 21/02

Государственный комитет

СССР по делам изооретений и открытий

Опубликовано 25.03.7 9.Бюллетень №11

Дата опубликования описания25.рр.79 (53) УДК 621.382 (088.8) (72) Авторы изобретения

С. С. Янушонис и В. Ю. Шеркувене (71) Заявитель (54) СПОСОБ ФОРМИРОВ АНИЯ ИСТОЧНИКА БАЗЫ

ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ТРАНЗИСТОРНЫХ СТРУКТУР

Изобретение относится к способу изготовления транзисторных структур для сверхбыстродействующих и маломощных интегральных схем, имеющих микронные размеры базы и субмикронные размеры эмиттера, контактных окон эмиттера и базы.

Известен способ формирования источника базы при изготовлении транзисторных структур, включающий нанесение неоднородного покрытия, содержащего легирующий, например боросиликатное стекло, экранирую- 10 щий, например алюмосиликат, и маскирующий, например двуокись кремния, слои и его фотолитографию.

Однако применение окиси алюминия, как легирующего вещества, неудобно, так как диффузия из него проводится в атмосфере водорода. Кроме того, он экранирует гораздо хуже некоторых материалов (примерно в двадцать раз хуже, чем слой алюмосиликата). При этом ширина окна эмиттера зависит от точности совмещения фотошаблона с пластиной. Поскольку погрешность совмещения составляет не менее+ 0,5 (ошибка установок совмещения), то такой разброс по ширине окна недопустим при получении окон субмикронных размеров.

Целью изобретения является получение самосовмещающихся окон эмиттера с базовой областью, контактных окон базы и эмиттера субмикронных размеров.

Достигается это тем, что на полупроводниковую пластину с легирующим слоем наносят экранирующий и маскирующий слои неоднородного покрытия, второй маскирующий слой, формируют защитный рельеф из фоторезистора и помещают пластину в травитель, растворяющий то.пько второй маскирующий слой, затем травят первый маскирующий и экранирующий слои до легирующего слоя травителем, растворяющим с одинаковой скоростью оба слоя и не воздействующим на второй маскирующий слой, проводят поперечное травление регулирующего с.поя до заданных размеров, снимают фоторезист и травят легирующий слой до поверхности кремния травителем, с одинаковой скоростью растворяющим легирующий, экранирующий и маскирующий слои, удаляют второй маскирующий слой.

На фиг. 1 дана пластина с неоднородным покрытием, на котором сформирован рельеф из фоторезиста; на фиг. 2 — полупроводниковая пластина перед поперечным трав653647

15 удаляют фоторезист, получают структуру, по- 40 лением; на фиг. 3 — полупроводниковая пластина после поперечного травления регулирующего слоя и удаления фоторезиста; на фиг. 4 — полупроводниковая пластина после травления легирующего слоя; на фиг.

5 — сформированный источник базы после удаления второго маскирующего слоя.

При формировании источников базы по предлагаемому способу на полупроводниковой пластине 1 (см. фиг. 1) формируют неоднородное покрытие, состоящее из легирующего слоя 2, например боросиликатного стекла, экранирующего слоя 3, например алюмосиликата, маскирующего слоя 4, например двуокиси кремния. Слои неоднородного покрытия наносят низкотемпературными методами.

На сформированное покрытие наносят второй маскирующий слой 5, нерастворяюшийся в травителях неоднородного покрытия, например молибден или алюминий. Слои неоднородного покрытия также не должны растворяться в травителе второго регулирующего слоя. На подготовленную таким образом пластину наносят слой фоторезистора 6, формируют защитный рельеф требуемого рисунка, после чего травят второй маскирующий слой 5, например молибден, в травителе, состоящем из 14 об. ч. концентрированной ортофосфорной кислоты, 7 об. ч. ледяной уксусной кислоты и 1 об. ч. деионизованной воды. Маскирующий слой 4 и экранируюший слой 3 травят примерно с одинаковыми скоростями до легируюшего слоя, например в О-травителе, состоящем из

1 об. ч. концентрированной фтористоводородной кислоты, 3 об.ч. ледяной уксусной кислоты и 25 об. ч..1О/О-ного водного раствора щавелевой кислоты. Получают структуру, показанную на фиг. 4. В дальнейшем поперечным травлением доводят размеры регулирующего слоя до заданных, как упоминалось выше.

После этого одним из известных способов казанную на фиг. 3, и пластину открыто травят в P-травителе, растворяющем с одинаковой скоростью маскирующий 4, экранирующий 3 и легирующий 2 слои. Травление продолжается до удаления незащищенных участков легирующего слоя. Так как скорости травления слоев 2, 3, 4 одинаковы, то за это время стравливается маскирующий слой с той части структуры, которая не покрыта регулирующим слоем. Маскирующий слой приобретает размеры регулирующего слоя и получают структуру, показанную на фиг. б. После этого удаляют регулирующий слой и получают источник базы, у которого легирующий и экранирующий слои имеют одинаковые размеры, а ширина защитного слоя меньше на заданную величину (см. фиг. 5).

Предлагаемый способ формирования источника базы для изготовления транзистор25

55 ных ст1 уктур обеспечивает получение самосовмещающихся окон эмиттера, контактных окон базы и эмиттера микронных и субмикронных размеров, где ширина окна эмиттера зависит не от величины окна в фотошаблоне, а от времени поперечного травления регулирующего слоя.

Кроме того, получение самосовмещающихся окон субмикронных размеров не требует нового оборудования, а осуществляется стандартным оборудованием контактной фотолитографии.

Формула изобретения

1. Способ формирования источника базы при изготовлении транзисторных структур, включающий нанесение неоднородного покрытия, содержащего легирующий, например боросиликатное стекло, экранируюший, например алюмосиликат, и маскирующий, например двуокись кремния, слои, его фотолитографию, отличающийся тем, что, с целью получения самосовмещающихся окон эмиттера с базовой областью, контактных окон базы и эмиттера субмикронных размеров, на полупроводниковую пластину с неоднородным покрытием наносят второй маскирующий слой, формируют защитный рельеф из фоторезистора и помешают пластину в травитель, растворяющий только второй маскирующий слой, затем травят первый маскирующий и экранирующий слои до легируюшего слоя травителем, растворяющим с одинаковой скоростью оба слоя и не воздействующим на второй маскирующий слой, проводят поперечное травление второго маскирующего слоя до заданных размеров, снимают фоторезист и травят легирующий слой до поверхности кремния травителем, с одинаковой скоростью растворяющим легирующий, экранирующий и первый маскирующий слои, затем травителем, не воздействующим на остальные слои, удаляют второй маскирующий слои.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вторым маскирующим слоем является алюминий.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вторым маскирующим слоем является молибден.

4. Способ по пп. 1 и 3, отличающийся тем, что после формирования защитного рельефа, молибден травят в P-травителе до двуокиси кремния, промывают водой, двуокись кремния и алюмосиликат травят в

О-травителе, проводят поперечное травление

Мо, удаляют фоторезистор, P-травителем травят боросиликатное стекло и удаляют молибден.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что О-травитель состоит из 1 об. ч. концентрированной фтористоводородной кислоты, 3 об. ч. ледяной уксусной кислоты и 25 об. ч.

1 /о-ного водного раствора щавелевой кислоть1.

653647 фиг,1 фиг.2

Составитель Г. Угличина

Редактор Е. Гончар Техред О. Луговая Корректор О. Билак

Заказ 1296/37 Тираж 922 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4