Способ изготовления быстродействующих транзисторных структур Советский патент 1993 года по МПК H01L21/306 

Изобретение относится к производству полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления кремниевых транзисторных структур.

Целью изобретения является улучшение динамических параметров транзисторных структур.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления быстродействующих транзисторных структур, включающем операции формирования на полупроводниковой подложке маскирующего диэлектрического покрытия, вскрытия окон в нем, формирования базовой области с маскирующим диэлектрическим покрытием, вскрытия окон в последнем покрытии, формирования эмиттерной области с диэлектрическим покрытием, удаления маскирующего покрытия с коллекторной стороны подложки, нанесения на коллекторную стоу

рону подложки тонкого слоя золота и последующей диффузии, непосредственно перед нанесением слоя золота проводят травление коллекторной стороны подложки в дисЧ) локационном травителе.

ел о

П р и М е р. На высоколегированной полупроводниковой подложке п-типа проводимости и ориентации (III) с удельным сопротивлением 0,01 ом.см и эпитаксиально

CJ выращенным коллекторным слоем того же типа проводимости, что и подложка, но большего сопротивления (1-25 ом.см) и с постоянной концентрацией легирующей

примеси по толщине слоя выращивают в комбинированной среде сухого и увлажненного кислорода при 1150°С маскирующий слой двуокиси кремния толщиной 0,7 мкм.

Фотогравировкой вскрывают в слое двуокиси кремния окно, через которое загонкой бора из борного ангидрида (Ва20з) при температуре 940°С с последующей термической обработкой в среде сухого и увлажненного водяными пара.ми кислорода (t° ) формируют базовую область глубиной 4 мкм с маскирующим ее диэлектрическим покрытием двуокиси кремния. Далее фотогравировкой вскрывают в слое SI02 окно, через которое загонкой фосфора из РС1з при температуре 1050°С с последующей термической обработкой в среде кислорода (t 1050°С) формируют внутри базовой области эмиттерную область глубиной -3 мкм с диэлектрическим покрытием двуокиси кремния, легированной фосфором. После этого закрывают лицевую поверхность подложки со сформированными на ней базовыми змиттерными областями защитным покрытием из фоторезиста и стравливают с обратной (коллекторной) стороны подложки в растворе фтористоводородной кислоты маскирующий слой двуокиси кремния. Затем проводят травление поверхности кремния с коллекторной стороны подложки в дислокационном травителе Сиртла (смесь 1 части 33% раствора СгОз в воде и 2 частей 45% фтористоводородной кислоты по объему) при комнатной температуре в течение 10-40 с до выявления дислокационных фигур травления, свойственных ориентации подложки с последующей обмывкой в деионизованноЯ воде. Затем снимают защитный слой фоторезиста и сразу же после зтой операции на коллекторную сторону подложки термическим испарением в вакууме на установке УВН-2М-2 наносят слой золота толщиной 0,07 мкм и проводят диффузию его в среде азота при температуре 1000°С в течение 11-18 мин с резким охлаждением подложки, При этом при напылении золота на поверхность кремния с дислокационными фигурами травления в виде пирамидальных или иных углублений в местах выхода на поверхность нарушений кристаллической решетки и последующей высокотемпературной диффузии золото концентрируется в этих углублениях, создавая в местах выхода дислокаций богатый источник диффузии в виде эвтектики Au-SI. Этим самым создают условия для ускоренной диффузии вглубь подложки по дислокация сдвига, краевым и другим дефектам упаковки и достижения высоких равномерности и уровня легирования золотом в активных областях транзисторных структур, распределенных на подложке. Таким образом, использование поверхности травления с выявленными имеющимися дефектами подложки, а не с вновь образованными в нарушенном слое при механической обработке для более равномерного распределения золота при ускоренной его диффузии в активные области транзисторных структур, распределенных по подложке, позволяет улучшить динамические параметры транзисторов. После этого следуют обычные операции вскрытия контактных окон, создания металлизации на лицевой стороне подложки и уменьшения ее толщины до 100 мкм методом сошлифовывания обратной (коллекторной) стороны подложки. Использование данного способа позволит увеличить быстродействие транзисторных структур в режимах переключения и довести средний уровень времени рассасывания носителей тока с 70 не до 50 не, что существенно улучшает динамические характеристики переключающих схем, построенных на их основе. Кроме того, высокая равномерность легирования пластин золотом обуславливает значительное уменьшение дисперсии распределения значений, времени рассасывания относительно средней его величины.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИХ ТРАНЗИСТОРНЫХ СТРУКТУР, включающий операции формирования на полупроводниковой подложке маскирующего диэлектрического покрытия, вскрытия окон в нем, формирования базовой области с маскирующим диэлектрическим покрытием, вскрытия окон в последнем покрытием, вскрытия окон в последнем покрытии, формирования эмиттерной области с диэлектрическим покрытием, удаления маскирующего покрытия с коллекторной стороны подложки, нанесения на коллекторную сторону подложки тонкого слоя золота и последующей диффузии, отличающийся тем, что, с целью улучшения динамических параметров транзисторных структур, непосредственно перед нанесением слоя золота проводят травление коллекторной стороны подложки в дислокационном травителе.