Способ изготовления СВЧ-транзисторных структур Советский патент 1993 года по МПК H01L21/22 

Описание патента на изобретение SU669995A1

/

ел

с

Похожие патенты SU669995A1

название год авторы номер документа
Способ изготовления мощных ВЧ транзисторных структур 1978
  • Глущенко В.Н.
  • Красножон А.И.
SU705924A1
Способ изготовления мощных кремниевых @ -р- @ транзисторов 1981
  • Глущенко В.Н.
  • Красножон А.И.
SU1018543A1
Способ изготовления ВЧ и СВЧ кремниевых N - P - N транзисторных структур 1979
  • Глущенко В.Н.
  • Борзаков Ю.И.
SU766416A1
Способ изготовления ВЧ транзисторных структур 1980
  • Глущенко В.Н.
SU867224A1
Способ изготовления мощных ВЧ и СВЧ транзисторов 1984
  • Гальцев В.П.
  • Глущенко В.Н.
  • Котов В.В.
SU1163763A1
Способ изготовления высокочастотных транзисторных структур 1983
  • Глущенко В.Н.
SU1114242A1
Способ изготовления мощных ВЧ-транзисторов 1980
  • Глущенко В.Н.
SU900759A1
Способ изготовления полупроводниковых структур с высокоомными диффузионными слоями 1981
  • Глущенко В.Н.
SU986229A1
Способ изготовления ВЧ р- @ -р транзисторов 1980
  • Аноприенко С.И.
  • Гальцев В.П.
  • Глущенко В.Н.
SU845678A1
Способ изготовления ВЧ транзисторных структур 1979
  • Бреус Н.В.
  • Гальцев В.П.
  • Глущенко В.Н.
SU766423A1

Иллюстрации к изобретению SU 669 995 A1

Реферат патента 1993 года Способ изготовления СВЧ-транзисторных структур

Формула изобретения SU 669 995 A1

ON О 40

чо

ЧО 01 Изобретение относится к микроэлектронике. Современное состояние полупроводниковой электроники требует создания таких СВЧ транзисторов, у которых были бы высокие значения граничной частоты fr, коэффициента усиления ЬЕР, напряжений UKB UCE. Эти требования могут быть удовлетворены уменьшением активной базы и устранением эффекта вытеснения базовой примеси. Эффект вытеснения тем больше, чем ближе глубина залегания эмиттерного перехода к исходной глубине залегания базового слоя. . Существуют способа изготовления СВЧ транзисторов, в которых предусматривается уменьшение самого эффекта эмиттерного оттеснения и способы,.которые предусматривают компенсацию этого эффекта и уменьшение его вредного влияния. Известен способ, предусматривающий создание базовой области с утонченной средней частью Иутем ИОННОЙ имплантации через маску из вещества, тормозящего ионы. .;.:-;;;..:;/;- ;,. :::,/.-. - Этот спЪсоб является сложным, длительным по времени, так как содержит операции создания маски облучением поверхности кремния черезмаску подопределенным углом, обеспечивающим аморфизацию поверхности кремния, а также прецизионное совмещение при изготовлении эмиттера. Наиболее близким по технической сущности является способ изготовления СВЧтранэйсторных структур включающий диффузионное легирование в две стадии для создания базовой области в утонченной средней части, а также последующую диффузию для создания эмиттерной области. После окончания первой стадии базовой диффузии осуществляют локальное удэление боросиликатного стекла в местах будущего расположения эмиттера, затем ведут вторую стадию в окислительной атмосфере. За счет перехода сильнолегиррванного поверхностью слоя кремния вокисел достигается пониженная концентрация и глубина диффузионной области в центральной части уменьшается. В процессе диффузии эмиттерной примеси за счет эффекта оттеснения р-п-пёреход выравнивается. Описанный способ имеет следующие недостатки, Боросиликатное стекло рнимают локально. Оставшиеся участки вносят нестабильность в работу транзисторной структуры.. Кроме того, способ является сложным, так как предусматривает дополнительную фотогравировку и прецизионное совмещение для создания эмиттера. Целью изобретения является упрощение способа. Цель достигается тем, что после первой стадии диффузии базовой примеси наносят окисную пленку, вытравливают окно над областью расположения эмиттера и диффузионный слой в окне на глубину 0,1-0,3 мкм, после чего проводят вторую стадию диффузии в инертной атмосфере, а затем диффузию эмиттерной примеси в то же окно. . п р им е р. Исходную монокристаллическую пластину подвергают окислению, вскрывают окно под базовую область и проводят первую стадию диффузии-загонку бора, затем боросиликатное стекло удаляют и создают окисную пленку, в которой вытравливают участки в тех местах, под которыми в дальнейшем будет располагаться эмитте эная область. Кроме того, поверхность кремния. содержащую максимальную концентрацию примеси вь1травливают на глубину 0,1-0,3 мкм, а затем ведут вторую стадию диффузии базовой примеси в инертной атмосфере. В результате этого, во-первых, обеспечивается меньшая глубина и концентрация примеси в средней части, во-вторых, не требуется операция изготовления окна для последующей диффузии эмиттерной примеси. При Диффузии эмиттер создается точно в области, расположенной над утонченной частью. - ;. . ,. ;. ; На фиг.Ч-4 показаны отдельные этапы изготовления транзисторной структуры. Кремниевую пластину с эпитаксиальной пленкой 1 п-типа проводимости подвергают термическому окислению в комбинированной среде увлажненного водяными парами кислорода или в среде азота, аргона и сухого кислорода при Т100-1200 С до получения окисла 2 толщиной не менее 0,45 мкм, маскирующего от последующей диффузии. В выращенной пленке вскрывают окна под диффузию базовой примеси и проводят мелкую диффузию бора из ВаОз или ионное легирование, в результате чего создают область 3 с глубиной залегания перехода 0,5 мкм и поверхностной концентрацией (110 -110 Vм(Фиг.1). Затем низкотемпературным осаждением или термическим окислением создается маскирующий окисел кремния 4 толщиной 0,3 мкм. Температура окисления 950С, среда: влажный и сухой кислород. При этой термической операции глубина залегания перехода не должна заметно увеличиваться. В пленке фотолитографией вскрывают окно 5 (фиг. 2) под эмиттер плазмохимическим способом стравливают поверхностный высоколегированный диффузионный Слой в 0.1-0,3 мкм (фиг.З).: Поверхностная концентрация понижается до (5-1) -10 см . Далее в атмосфере неокисляющей среды (инертного газа) про-, водится более высокотемпературная вторая стадия-разгонка бора fT 1000-1100°С, глубина 1,0-1,5 мкм). При этом из-за пониженной поверхностной концентрации базовой примеси в эмиттерном окне 6 диффузия под ним затормаживается, в результате чего базовая область 3 приобретает конфигурацию, которая показана на фиг. 3. Затем диффуэцейг.фосфора из Ре1з(Т 950°С) в раФормула изобретения СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВЧ-ТРАНЗИСТОРНЫХ СТРУКТУР, включающий диффузионное легирование в две стадии базовой области утонченной средней частью, а также последующую диффузию для создания эмиттерной области, отличающийся тем, что; с целью упрощения спосоtp4i f

....,/

- / лллл/уу / ихЛл/лу л: Ш4

Г

9иг. г

,1

/ нее изготовленное окно создают эмиттер 7 (фиг. А}. При этом в результате оттеснения примеси р-типа диффузионный базовый фронт под эмиттером 7 выравнивают. Способ позволяет простыми технологическими приемами, не требующими прецизионных совмещений и дополнительной фотогравировки, получать п-р-п транзисторы с минимальным разбросом коэффициента усиления, высоким пробивным напряжением перехода коллектор-эмиттер, лучшими частотными характеристиками. (56) Патент США f 36158756. кл. Н 01 L 7/54. опублик. 1968. i Патент Японии N 49-29109, кл. Н 01 L 11/00, опублик. 1974. а, после первой стадии диффузии базовой римеси наносят окисную пленку, вытравивают окно под областью расположения миттера и диффузионный слой в окне на лубину 0,1 - 0,3 мкм. после чего проводят торую стадию диффузии в инертной атосфере, а затем диффузию змиттерной римеси в то же окно. .

Yy /f/ / 7777722i/

r

г.4

/

/

SU 669 995 A1

Авторы

Иванов В.Д.

Глущенко В.Н.

Толстых Б.Л.

Даты

1993-10-30Публикация

1975-12-30Подача