Способ изготовления полупроводникового прибора Российский патент 2017 года по МПК H01L21/331 

Изобретение относится к области технологии производства полупроводникового прибора, в частности к технологии изготовления биполярного транзистора с высоким напряжением пробоя.

Известен способ изготовления [Пат. 5111266 США, МКИ H01L 29/167] биполярного транзистора, в котором эмиттерная область имеет более высокий уровень легирования, чем базовая, причем концентрация носителей превышает предел растворимости этой примеси в кремнии. Уровни этих концентраций выбраны таким образом, что разница в концентрации носителей в эмиттерной и базовой областях существенно снижается с ростом концентрации примесей в базовой области. Снижение концентрации носителей приводит к ухудшению электрических параметров биполярных транзисторов.

Известен способ изготовления биполярного транзистора [Заявка 1241168 Япония, МКИ H01L 29/72] путем нанесения последовательно на кремниевую подложку слоя диэлектрика, тугоплавкого металла или его силицида и поликристалла или аморфного кремния. В последний имплантируют ионы мышьяка. На второй кремниевой подложке наращивают эпитаксиальный слой n-типа, после чего обе подложки накладывают друг на друга так, что слой, легированный мышьяком, и эпитаксиальный слой соприкасаются, и отжигают их при температуре 800°С, в результате чего они соединяются. Вторую подложку стравливают до вскрытия эпитаксиального слоя и наращивают на нем рабочий эпитаксиальный слой. В последнем формируют биполярный транзистор.

Недостатки этого способа:

- пониженные значения напряжения пробоя;

- низкая технологичность;

- высокая дефектность.

Задача, решаемая изобретением: повышения значений напряжения пробоя, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.

Задача решается тем, что после формирования области эмиттера осаждают разложением моносилана при температуре 650°С, слой поликристаллического кремния толщиной 0,2 мкм со скоростью 10 нм/мин, с последующей термообработкой при температуре 1000-1100°С в течение 30 минут в потоке N₂O-N₂.

Технология способа состоит в следующем: после формирования области эмиттера, с подложки удаляют слой окисла и на подложке осаждают разложением моносилана при температуре 650°С слой поликристаллического кремния толщиной 0,2 мкм, со скоростью 10 нм/мин. Затем проводят термообработку при температуре 1000-1100°С в течение 30 минут в потоке N₂O-N₂. После формируют контактные окна обычным образом и создают металлизацию прибора.

По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы приборы. Результаты обработки представлены в таблице.

Экспериментальные исследования показали, что выход годных полупроводниковых структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 14,5%.

Технический результат: повышение значения напряжения пробоя, обеспечение технологичности, улучшения параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных приборов.

Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям.

Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора путем осаждения после формирования области эмиттера на подложке кремния разложением моносилана при температуре 650°С слоя поликристаллического кремния толщиной 0,2 мкм, со скоростью 10 нм/мин, с последующей термообработкой при температуре 1000-1100°С в течение 30 минут в потоке N₂O-N₂, позволяет повысить процент выхода годных приборов, улучшить их качество и надежность.

Изобретение относится к области технологии производства полупроводникового прибора, в частности к технологии изготовления биполярного транзистора с высоким напряжением пробоя. В способе изготовления полупроводникового прибора после формирования области эмиттера на подложке кремния разложением моносилана при температуре 650°С осаждают слой поликристаллического кремния толщиной 0,2 мкм со скоростью 10 нм/мин, с последующей термообработкой при температуре 1000-1100°С в течение 30 минут в потоке N₂O-N₂. Изобретение позволяет повысить процент выхода годных приборов, улучшить их качество и надежность. 1 табл.

Способ изготовления полупроводникового прибора, включающий подложку кремния, процессы формирования областей базы, коллектора, эмиттера, слоя диэлектрика, поликристаллического кремния, отличающийся тем, что после формирования области эмиттера на подложке осаждают слой поликристаллического кремния толщиной 0,2 мкм разложением моносилана при температуре 650°С, со скоростью 10 нм/мин, с последующей термообработкой при температуре 1000-1100°С в течение 30 минут в потоке N₂O-N₂.