СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ P-N-ПЕРЕХОДОВ Советский патент 1994 года по МПК H01L21/04 

Изобретение относится к области микроэлектроники и может быть использовано при промышленном изготовлении интегральных микросхем и дискретных полупроводниковых приборов.

Известны способы изготовления токоведущих дорожек к активным элементам и пассивным областям транзисторов и интегральных схем путем металлизации поверхности полупроводниковых пластин и последующего селективного удаления металлического покрытия с использованием фотолитографии. Однако данный способ не позволяет защитить контактирующий металл от реакций взаимодействия с изолирующим окислом по всей площади их соприкосновения и поэтому не достигается стабилизация p-n-переходов.

Известен также способ стабилизации параметров полупроводниковых структур, который состоит в нанесении защитного покрытия на поверхность полупроводниковых структур с последующим вскрытием через него и изолирующий слой контактных площадок и осуществлении металлизированной разводки. Недостатком указанного способа является неэффективность стабилизирующего покрытия, заключающаяся в соприкосновении материала контактной металлизации и диэлектрического покрытия с его торцовым выходом к контактному окну.

Из известных наиболее близким по технической сущности является способ стабилизации, включающий нанесение многослойного покрытия, фотогравировку, подтравливание слоев при вскрытии контактных окон, напыление металла и формирование контактных площадок.

Недостатком этого способа является сложность его изготовления.

Целью изобретения является упрощение технологического процесса стабилизации.

Цель достигается тем, что подтравливание слоев производят на величину, превышающую клин травления и приводящую при напылении и формировании контактных площадок к деформации нависающих под клином участков защитного покрытия.

На фиг. 1 изображены элементы транзисторной структуры; на фиг. 2 - вскрытие контактных окон к областям структуры; на фиг. 3 - напыленный контактный металл и сдеформированный край маскирующего покрытия и контактного металла; на фиг. 4 - окончательно сформированная полупроводниковая структура транзистора.

На фиг. 1 показана полупроводниковая подложка 1, в которой диффузионным легированием заложены области базы 2 и эмиттера 3. С поверхности области 2 и 3 защищены изолирующим диэлектрическим слоем 4 и дополнительным стабилизирующим покрытием 5.

В изолирующем слое 4 и покрытии 5 вскрыты контактные окна 6 и проведено подтравливание окисла 4 на величину 7, превышающую клин его травления (фиг. 2).

На фиг. 3 показан напыленный контактный металл 8 с деформацией его и стабилизирующего края покрытия 5.

На фиг. 4 показана сформированная окончательно транзисторная структура с ее элементами: контактной металлизацией 9 с эмиттерной 3 и базовой 2 областями и вскрытыми окнами 10, разделяющими эти области.

Ниже приводится пример конкретного использования способа. После формирования в полупроводниковой подложке 1, например, базовых 2 и эмиттерных 3 областей транзисторных структур, на поверхность изолирующего диэлектрического слоя 4 методом термического распыления в вакууме на установке вакуумного напыления УВН2-М-2 наносят пленку молибдена 5. Затем с помощью фотолитографии вскрывают контактные окна через молибденовую маску 5 и изолирующий слой 4. Причем специально проводят подтравливание изолирующего слоя 6 под маску 5 на величину 7, превышающую толщину самого диэлектрического слоя 4, или точнее клин его бокового травления. На всю поверхность полупроводниковой подложки 1 налепляют пленку контактного металла 8, например алюминия. При температуре 550^оС в азоте, аргоне или в вакууме в процессе его напыления проводят его вжигание, при котором край молибденовой маски 5, выступающий за границу изолирующего слоя 4, деформируется таким образом, что контактный металл 8 не соприкасается с диэлектриком 4, при вжигании алюминия 8 частично внедряется в поверхность контактной площадки 6 и вступает во взаимодействие с молибденом 5, не касаясь самого изолирующего слоя 4.

Затем приемами фотолитографии формируют металлизированную разводку 10, вытравливают как контактный металл 8, так и промежуточный слой молибдена 5, ограничивающий реакцию взаимодействия как химическую, так и от электродвижущего потенциала алюминия с изолирующим слоем 4. Вжигание алюминия может проводиться и после фотогравировки по металлу 10.

Использование способа позволит повысить надежность выпускаемых изделий, их стабильность и увеличить технологический запас по уровню обратных токов p-n-переходов при упрощении технологического процесса. (56) Патент США N 3632438, кл. 117-225, опублик. 1972.

Патент США N 3920861, кл. 427-88, опублик. 1975.

СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ P-N-ПЕРЕХОДОВ, включающий операции нанесения многослойного покрытия, фотогравировки, подтравливания слоев при вскрытии контактных окон, напыление металла и формирование контактных площадок, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, подтравливание слоев производят на величину, превышающую клин травления и приводящую при напылении и формировании контактных площадок к деформации нависающих под клином участков защитного покрытия.