Способ изготовления планарных @ -переходов

Способ изготовления планарных @ -переходов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕЙИЯ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЩОМСГВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) x mTOPei

1 (21) 2512217/25 (22) 25.07.77 (46) 1511И 3(оп. Na 41-42 (72) Гордиенко КИ; Гапьцеа Вп; Глущенко В.Н. (в), ((и> 671601 Al (51) 2 (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛАНАРНЫХ р

- в -ПЕРЕХОДОВ (57) 671601

3 4

Изобретение относится к микроэлект- Поставленная цельдостигается тем,что ронике и предназначено для использования после создания диффузионной области ее при изготовлении высоковольтных планар- среднюю часть вытравливают, оставляя ных транзисторов и интегральных микро- только часть боковой диффузии, после чего схем.:: .:.: -: -:. .: .. . 5 проводят разгонку примеси. а затем средОдним из основнйх параметров высоко - нюю часть исходного полупроводникового вольтйых аланарйМхтранзисторов является тела легируют через то же окно в маске пробивное напряжение р-и-перехода. примесью, создающей противоположный

Известно, что реальный пленарный кол- подложке тип проводимости. лекторный р-и-переход обладает понижен-:.10 В результате такой последовательности ным напряжением пробоя по сравнению с . операций обеспечивается конфигурация ридеальным ступенчатым р-и-переходом с ri-перехода, обладающего повышенным той же концентрацией примеси в высокоом- пробивным напряжением; Двоййое легироной областй. Это связано с особенностями вание базовой области в большей степени планарной технологии..При этом значитель- 15 периферийной ее части и, как обычно, цент- .. ное влияние на снижение напряжения про- ральной ее части, осуществляемое в один . боя оказывает искривление р-и-перехода. фотолитографический прием; позволяет, Известен способ изготовления высоко- . кроме того, уменьшить уровни обратных товольтного планарноro транзистора, предус- ков р-и-переходов. При изготовлении конкматривающий создание базовой. и 20 ретной транзисторной структуры таким

-змиттерной областей, а также так называе- способом можно изготавливать переход. мйх делительных диффузионных колец, расположенных вокруг коллекторного На фиг.1-5 показаны этайы изготовле- перехода. - . - .- ...-.: - ...ния р-п-перехода.

При некотором обратном напряжении 25 Наисходноймонокристаллической пласмещенйя, близком к напряжению пробоя стине 1 создают окисную маску 2, а затем . центральной части структуры, граница обь- диффузией через окно 3 создают область 4 емного заряда смыкаетсяс внутренним кон- противоположного типа проводимости (см. туром делительного кольца. Дальнейшее фиг.1). Среднюю часть этой области вытрааувеличекие обратного напряжения к про- 30 ливают через то же окно 3, оставляя только бою не приводит, так как р-ri-переход, участок 5 боковой диффузий(см. фиг.2); Пообразованный делительным кольцом, дает сле этого проводят термообработку, осущесвой обедненный слой, который смыкается ствляя разгонку примеси, р-и-переход с обедненным слоем основного р-и-перехо- приобретает" конфигурацию, показанную на да. Призтом,если плоскийучастокоСновно- 36 фиг.3. Затем в то же окно 3 в маске 2 иэ го р-и-перехода имеет достаточйый запас по .: окисла проводят легирование средней части пробйамому нагтряжению, пробой структу- примесью, создающей область 6 противопоры C делительным.кальцом наступит лишь ложного типа проводимости(см, фиг.4), Дапри удеоении напряжения, поданного в мо- лее нанесением металла создают контакт 7 мент вкаочения кольца.. 40 к сформированной областй 5, 6.

Наиболее блйэким техническим реше- Пример.йолупроводниковыйматеринием является способ изготовления планар- ал кремний, поверхность пластин которого ных р-п-переходов, включающий создание в: сориентирована в кристаллографической переходном полупроводйиковом теле одно- плоскости (100), подвергают термическому . го типа проводимости области противопо- 45 окислению, Режим-комбинированнаясреложного типа проводимости путем да увлажненного и сухого кислорода. Тдиффузии через маску. 1100 — 1200 С. 8 выращенном термическом

Способ предусматривает создание ба- окисле S10z толщиной. достаточной для мазовой области, эмиттерной области, рас- скирования от последующих операций травшАренного базового электрода и 60 ления и диффузии. фотографировкой через металлических электродов, расположен- светочувствительный слой реэиста создают ных на окисле. перекрывающих р-и-пере- рисунок с прямоугольной геометрией 3. ходы и имеющие электрический контакт с Взаимно перпендикулярные границы делительными кольцами. Этот способ об- вскрытых окон совпадают с направлением ладает повышенной сложностью, так как 55 кристаллографическихосейплоскости(100). предусматривает дополнительные опера- Во вскрытое в маскирующем окислен 2 окции фотолитографии и диффузии. Кроме то- но 3 проводят мелкую диффузию (х - 1 мк) го, структура занимает большую площадь. примеси р-типа 4 противоположной провоЦелью изобретения является увеличе- димости кремниевой подложки 1 л-типа (см. ние пробивного напряжения р-п-переходов, фиг.1).

671601

Например, в $1 п-типа сопротивлением (см, фиг.4). При этом происходит смыкание

- р-- 3 ом см проводят термическую диффу- боковой части 5 диффузионного слоя с учазию бора из борного ангидрида 820з, Т - - стком 6. После чего следует термическая

1060 С, t - 20 мин, х = 1 мк, в присутствии активация имплантированной примеси и, подкисляющего кислорода. После первой 5 при необходимости, увеличение глубины стадии диффузии снимают боросиликатное ":диффузионного слоя 5; 6; стекло (БСС) в травителе HF: H20 (1:10) в Если геометрические размеры окна 3 течение 10-20 с. Далее, в травителе (100 мл достаточно велйки, то в йредварительно вы- . гидразийа на 50 мл воды при 100 С) прово-: ращенном защитном покрытии при дальдятанизотропное вйтравливаниедиффузи- 10 нейшей диффузии слоя 6, 7 средствами онного слоя 4 (см. фиг.2). Оставшийся : фотолитографии вскрывают контактные окучасток бокового диффузоинного фронта 5:: . на и проводят rio ним.металлизированную в неокйсляющей инертной среде при темпе-: разводку 7 (см. фиг.5). ратуреТ1100 С,t-60миндополнительно:.. Подобный способ формирования плараэгоняют в своей глубийе (см. фиг.3). Зту 15 нарного р-п-переход, усиленный более разтермическую ойерацию можно не право-: " витой боковой диффуэией, наиболее дить. если вполне недостаточно исуществу-.. эффективен прй создании сверхузких в гео ющей глубины залегания диффузионного:метрическом плане элементов, например фронта., .: .: :: .. :: эмйтгеров(1 3 мк).

Термическим способом, но предпочти- 20 (56) Патент Японии М 40-.12739. тельнее имплантацией (при наличии Ч-об-:: кл. 99(5) Е2, опублик, 1965, раэнйх фигур травления) проводят . ПатентЯпонии О 40-151139, формирование диффузионной области 6 кл.99(5)Е2,опублик.1965.

1 ф . .:: :"., :: : ." 25

Формула изобретения 4,.- . :: "СПОСОБ.:ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛАНАР- ния диффузионнои"ббласти: ее среднюю (,-, НЫХ р - п-ПЕРЕХОДОВ, включающий:go- . часть вытравливают, оставляя часть боко -".:.".-ф . здание а исходном полупроводниковоМ те-, вой диффузии, послв чего проводят разгонлв одного тйпа проводимости области ку.примеси; а затем среднюю часть исходпротивоположного тйпа проводимости rly- ного полупроводникового тела легируют : ";;;:.:: тем.диффузии через маску; отличающийся через то же окно в маске примесью, созда" -, ..тем, что. с целью увеличения прибивного .." ющей противоположный подложке тип ;,:напряжения р - п-переходов, после созд . проводимости.

Фие.1

У 5

671601 рик3 Ю g

g -Pui.4

Фие. Х

Составитель.

Редактор М.Кузнецова Техред М.Моргентал

Корректор Н.Ревская

Тираж Подписное . НПО "Поиск" Роспатента

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

Заказ 3239

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10!