DE2529598B2 - Verfahren zur herstellung einer monolithisch integrierten halbleiterschaltung mit bipolaren transistoren - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer monolithisch integrierten halbleiterschaltung mit bipolaren transistoren

Info

Publication number
DE2529598B2
DE2529598B2 DE19752529598 DE2529598A DE2529598B2 DE 2529598 B2 DE2529598 B2 DE 2529598B2 DE 19752529598 DE19752529598 DE 19752529598 DE 2529598 A DE2529598 A DE 2529598A DE 2529598 B2 DE2529598 B2 DE 2529598B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
etching
areas
substrate
regions
transistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19752529598
Other languages
English (en)
Other versions
DE2529598C3 (de
DE2529598A1 (de
Inventor
Dietrich Dr. 8025 Unterhaching Widmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE2529598A priority Critical patent/DE2529598C3/de
Priority to IT24705/76A priority patent/IT1081215B/it
Priority to GB26455/76A priority patent/GB1510276A/en
Priority to FR7619768A priority patent/FR2316729A1/fr
Priority to BE168497A priority patent/BE843622A/xx
Priority to NL7607285A priority patent/NL7607285A/xx
Priority to JP51078814A priority patent/JPS528784A/ja
Priority to US05/702,062 priority patent/US4047975A/en
Publication of DE2529598A1 publication Critical patent/DE2529598A1/de
Publication of DE2529598B2 publication Critical patent/DE2529598B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2529598C3 publication Critical patent/DE2529598C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/70Bipolar devices
    • H01L29/72Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals
    • H01L29/73Bipolar junction transistors
    • H01L29/735Lateral transistors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/26Bombardment with radiation
    • H01L21/263Bombardment with radiation with high-energy radiation
    • H01L21/265Bombardment with radiation with high-energy radiation producing ion implantation
    • H01L21/266Bombardment with radiation with high-energy radiation producing ion implantation using masks
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/82Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
    • H01L21/822Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
    • H01L21/8222Bipolar technology
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S438/00Semiconductor device manufacturing: process
    • Y10S438/977Thinning or removal of substrate

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer monolithisch integrierten Halbleiterschaltung mit bipolaren Transistoren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Bei den bekannten Schaltungen dieser Art ist der Herstellungsprozeß vor allem deshalb aufwendiger als der Prozeß zur Herstellung von integrierten MOS-Schaltungen, weil eine Epitaxie-Schicht auf dem Halbleitersubstrat und eine unter der Epitaxie-Schicht liegende Buried-Layer-Schicht erforderlich sind.
Ein weiterer Nachteil von bekannten bipolaren Schaltungen besteht darin, daß der Flächenbedarf, der vor allem durch die erforderlichen Isolationsrahmen um die einzelnen Transistoren, durch Justiertoleranzen und durch die notwendigen Sicherheitsabstände zwischen den verschieden dotierten Bereichen bedingt ist, verhältnismäßig groß ist.
Beispielsweise ist in der Druckschrift »IBM Technical Disclosure Bulletin,« Band 9, Nr. 5 (Oktober 1966) Seiten 546 und 547 eine monolithisch integrierte Halbleiterstruktur beschrieben, bei der zur Herstellung der Basisbereiche eine epitaktische Schicht verwendet ist. Zur Herstellung weiterer Transistorbereiche sind Ätzwannen vorgesehen.
Aus »IBM Technical Disclosure Bulletin,« Band 15, Nr. 12 (Mai 1973) Seiten 3782 und 3783 ist es bekannt, zur Herstellung von Isolationsrahmen in einer epitaktischen Schicht Ätzwannen zu verwenden. Dabei wird zunächst ein Teil der epitaktischen Schicht an den entsprechenden Stellen entfernt. In weiteren Verfahrensschritten wird dann der unter den Ätzwannen liegende Bereich mittels eines Diffusionsschrittes so gegendotiert, daß er sich bis zum unter der epitaktischen Schicht befindlichen Substrat erstreckt.
Die DT-OS 21 33 978 betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung. Dabei weisen nach diesen Verfahren hergestellte Halbleiteranordnungen PN-Übergänge auf, die parallel zu den geneigten Flächer, von Ätzwannen verlaufen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung einer monolithisch integrierten Halbleiterschaltung mit bipolaren Transistoren und mit erforderlichen Isolationsrahmen anzugeben, wobei dieses Verfahren dadurch wesentlich vereinfacht ist, daß die Schaltung keine epitaktische
Schicht aufweist.
Vorteilhafterweise weisen die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Schaltungen in Folge der selbstjustieFenden Maskierungsschritte einen sehr kleinen Flächenbedarf auf.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Realisierung von Emitterbereichen und Kontaktfenstern möglich ist, deren Abmessungen kleiner als 1 μίτι sind, ohne daß diese Submikronstrukturen fotolithographisch erzeugt werden müssen.
Weitere Erläuterungen zur Erfindung und zu deren Ausgestaltungen gehen aus der Beschreibung und den Figuren hervor.
Die Fig. 1 bis 10 zeigen die einzelnen Prozeßschritte zur Herstellung einer integrierten bipolaren Halbleiterschaltung nach der Erfindung.
Die F i g. 11 zeigt einen nach der Erfindung hergestellten pnp-Transistor.
Im folgenden soll nun anhand der Fig. 1 bis 10 das erfindungsgemäße Verfahren erläutert werden. Auf der Halbleiterschicht 1, bei der es sich vorzugsweise um eine homogen dotierte einkristalline Siliziumscheibe handelt, deren Oberfläche 11 eine kristallographische (10O)-FIache ist, wird die elektrisch isolierende Schicht 2 aufgebracht. Vorzugsweise wird diese Schicht durch thermische Oxidation erzeugt und ist beispielsweise 1,2 μίτι dick. Bei dem homogen dotierten Substrat 1 handelt es sich beispielsweise um ein beispielsweise mit 1015 Borionen pro cm3 homogen dotiertes Siliziummate-HaI(Fi g. 1).
In einem weiteren Verfahrensschritt werden mit Hilfe einer üblichen fotolithographischen Technik, wie in der F i g. 2 dargestellt, in der SiO2-Schicht 2 öffnungen 6 am Ort der später entstehenden Transistorbereiche und öffnungen 7 für den Isolationsrahmen angebracht. Die bestehenbleibenden Teile der Schicht 2 sind mit 22 bezeichnet.
Wie in der F i g. 3 dargestellt, wird in einem weiteren Verfahrensschritt das in den öffnungen frei liegende Silizium in einem vorzugsweise alkalischen Ätzmedium abgetragen. Dabei entstehen unterhalb der öffnungen 6 und 7 (Fig. 2) innerhalb des Silizium beispielsweise etwa 1 μΐη tiefe Ätzwannen 61,611 und 71.
In einem weiteren Verfahrensschritt, der in der F i g. 4 dargestellt ist, erfolgt eine Maskierung der beiden äußeren öffnungen 7, 71 und anschließend eine Implantation von Donatoren, wie beispielsweise Phosphorionen. Die Maskierung der beiden äußeren öffnungen 7,71 erfolgt vorzugsweise mit Fotolack oder Aluminium. Die implantierten Phosphorionen dringen, aufgrund der Maskierung der äußeren öffnungen 7, 71 nur in den mittleren öffnungen 6, 61 und 611 in das Siliziumsubstrat 1 ein. Auf diese Weise entstehen durch lonerimplantation in dem p-dotierten Substrat 1 die n-implanticrten ersten Gebiete 9.
Wie aus der F i g. 5 ersichtlich ist, wird die Fotolackbzw. Aluminiummaskierschicht 8 entfernt. Bei einem anschließenden Temperprozeß wird die Anordnung in einer inerten Gasatmosphärc auf etwa I 1000C erhitzt. Dabei diffundieren die Phosphorionen weiter in das Siliziumsubstrat 1. Auf diese Weise entsteht in einem Abstand von etwa 1,5 μπι von der Oberfläche entfernt ein zweites Gebiet 91 mit einer nahezu homogenen Phosphorionen-Konzentration von beispielsweise 10l(icm J. In dem nächsten Verfahrensschritt werden in drei der vier öffnungen Akzeptorionen, beispielsweise Borionen, vorzugsweise wiederum durch Ionenimplantation eingebracht. Auf diese Weise werden unterhalb der Ätzwanne 71, die den Isolationsrahmen darstellen, p+-dotierte dritte Gebiete 72 und unterhalb der Ätzwanne 611 ein p+-dotiertes drittes Gebiet 92 hergestellt. Das ρ+-dotierte dritte Gebiet 92 dient als Basisbereich des bipolaren Transistors. Um durch die zweite öffnung der Ätzwannen 61 keine Borionen eindringen zu lassen, muß diese vor der Ionenimplantation, wie oben bereits im Zusammenhang mit der F i g. 4
ίο beschrieben, maskierend abgedeckt werden. Dies kann wiederum z. B. durch eine Fotolackschicht oder durch eine in üblicher fotolithographischer Technik erzeugte strukturierte Aluminiumschicht geschehen. Dieser fotolithographische Schritt ist ebenso wie der vorher erwähnte Maskierungsschritt selbstjustierend, da eine Fehljustierung der maskierenden Struktur im Rahmen der zugelassenen Justiergenauigkeit (hier ± 1 μπι) keinen Einfluß auf die Lage und Größe des zu justierenden Bereiches hat.
Wie in der Fig.6 dargestellt, wird nach der Borimplantation (beispielsweise 1014 Borionen pro cm2) die maskierende Schicht oberhalb der rechten öffnung abgelöst, und es folgt eine thermische Oxidation bei einer Temperatur von beispielsweise 1 1000C. Durch diese Oxidation wird erreicht, daß die Borionen eine gewünschte Eindringtiefe von beispielsweise 1,3 μπι erreichen, wodurch die in der Figur dargestellten vierten Gebiete 921 und 721 entstehen. Gleichzeitig wird eine gewünschte Eindringtiefe der Phosphorionen von beispielsweise 4 μπι erreicht, wobei sich die zweiten Gebiete 91 so weit ausdehnen, daß sie zu einem fünften Gebiet 911 zusammenwachsen. Auf der gesamten Oberfläche entsteht dabei eine thermische Oxidationsschicht, wobei Teile der bereit? vorher bestehenden Oxidationsschicht verstärkt werden und wobei in den Öffnungen Oxidationsschichten von einer gewünschten Dicke von beispielsweise 0,8 μπι entstehen. In der F i g. 7 sind diese Bereiche der durch thermische Oxidation erzeugten Isolierschicht mit 10 bezeichnet.
In einem weiteren Verfahrensschritt wird die Oberfläche der Anordnung, mit Ausnahme der oberhalb des vierten Gebiets 921 angeordneten öffnung und der Hälfte der oberhalb der danebenliegenden, die Herstellung des Transistors betreffenden öffnung, von einer
maskierenden Schicht bedeckt. Dieser Maskierschritt ist ebenfalls selbstjustierend, allerdings nur in der in der
F i g. 7 durch das Bezugszeichen 13 angegebenen
Richtung.
In der Fig.7 ist die maskierende Schicht mit 12 bezeichnet. In einer Ionenätzanlage wird nun anschließend die Oberfläche der Halbleiteranordnung einem homogenen vertikalen Ionenstrahl 19, der durch Elektronen neutralisiert ist, ausgesetzt. Dabei wird das Oxyd an den schrägen Flanken 14 etwa 2mal schneller abgetragen als auf den horizontalen Flächen. Auf diese Weise wird erreicht, daß das Siliziummaterial an den schrägen Flanken 14 bereits frei liegt, wenn sich auf der horizontalen Flächen oberhalb der Ätzwanne 611 unc der Hälfte der Ätzwanne 61 noch ein Resi 101 dci
to Oxidschicht 10 befindet. Der Ätzvorgang wird danr beendet, wenn das Silizium an den Flanken 14 freigcleg bzw. geringfügig angeätzt ist. Die frei liegender Siliziumbcrcichc 14 stellen die Kontaktfenstei de; integrierten Schaltkreises dar. Die Oxiddicke betrag <>s dann auf den einzelnen Bereichen zwischen 0,4 unc 1,3 μπι. Dabei ist die Oxidschichtdicke 101 innerhalb de nicht von der Maskierschicht bedeckten, die Transistor herstellung betreffenden Bereiche etwa 0,4 μπι diel
(F ig. 7).
Wie aus der Fig.8 ersichtlich ist, wird in einem weiteren Verfahrensschritt die Maskierungsschicht 12 entfernt. Es wird dann eine neue Maskierungsschicht, die vorzugsweise wieder aus Fotolack oder Aluminium s besteht, aufgebracht, wobei diese Maskierungsschicht so strukturiert wird, daß von den frei liegenden Siliziumbereichen nur diejenigen bedeckt werden, die die nachfolgende n++-Dotierung nicht erhalten sollen. Diese n++-Dotierung erfolgt durch Ionenimplantation von Donatorionen wie beispielsweise Phosphor, Arsen oder Antimon in relativ hoher Konzentration zur Bildung der Emittergebiete 16 bzw. der Kollektoranschlüsse 17. Die Konzentration bei der Ionenimplantation beträgt dabei etwa 1016 Ionen pro cm2. Der vorangehende fotolithographische Prozeß ist wiederum selbstjustierend.
Nach dem Implantationsschritt wird die Maskierungsschicht wieder abgelöst, und es schließt sich gegebenenfalls eine Temperung zur Einstellung der Emittereindringtiefe von z. B. 0,8 μπι an.
In einem weiteren Verfahrensschritt werden nun, wie in der F i g. 9 dargestellt, mit Hilfe der an sich üblichen fotolithographischen Verfahren oder mit Hilfe von Abhebetechniken (Lift-off-Techniken) die Leiterbahnen, die vorzugsweise aus Aluminium oder einer Aluminium-Kupfer-Silizium-Legierung bestehen, aufgebracht. Dabei sind die Aluminiumbahnen in der F i g. 9 mit 18 bezeichnet Der minimale Platzbedarf für einen integrierten bipolaren npn-Transistor, der nach dem beschriebenen Prozeß hergestellt wurde, beträgt bei Zugrundelegung von kleinsten Strukturabmessungen von 2 μΐη und einer Justierungstoleranz von ± 1 μηι, 22 μπι · 14 μπι = 308 μΐη2 (Fig. 10). Einzelheiten der F i g. 10, die bereits im Zusammenhang mit den anderen Figuren beschrieben wurden, tragen die entsprechenden Bezugszeichen. Die strichpunktierte Linie zeigt die Mitte des Isolationsrahmens.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens sind außer der Herstellung von bipolaren npn-Transistoren auch alle übrigen wichtigen Elemente von integrierten bipolaren Schaltungen, wie z. B. pn-Dioden, Schottky-Dioden, Widerstände oder Multiemitter ohne Mehraufwand realisierbar.
Übliche laterale pnp-Transistoren sind ebenfalls ohne Mehraufwand integrierbar. Darüber hinaus ist der erfindungsgemäße Prozeß auch dazu geeignet, verbesserte pnp-Transistoren mit einer höheren Stromverstärkung herzustellen (Fig. 11), weil die Anordnung von Emitter- 161 und Kollektorbereichen 171 die Wirkung des parasitären Substrat-pnp-Transistors vermindert. Zur Realisierung eines solchen pnp-Transistors ist ein zusätzlicher Maskierungsschritt, der vorteilhafterweise ebenfalls selbstjustierend ist, und eine zusätzliche Borionenimplantation erforderlich. In einer Anordnung nach der Fig.7, jedoch ohne das vierte Gebiet 921, werden durch eine Borimplantation der Emitterbereich 161 und der Kollektorbereich 171 hergestellt Durch eine weitere Phosphorimplantation wird der Basisanschlußbereich 912 hergestellt. Diese beiden zuletzt genannten Schritte würden in dem durch die F i g. 1 bis 10 dargestellten Prozeßablauf zwischen den Prozeßstufen der F i g. 7 und 8 eingefügt werden.
Zur Verkleinerung des Kollektorbahnwiderstandes kann wahlweise eine η+-Kollektortiefdiffusion vorgesehen werden. Die entsprechende Maskierung und Implantation erfolgt dann zwischen den Prozeßstufen die in den F i g. 4 und 5 dargestellt sind.
Der vorgeschlagene Herstellungsprozeß ist außer für Massiv-Silizium-Substrate auch für SOS-Techniker geeignet.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung einer monolithisch integrierten Halbleiterschaltung mit bipolaren Transistoren, die durch sie umgebende rahmenförmige Isolationszonen gegeneinander elektrisch isoliert sind, bei dem auf die Oberfläche eines Substrats aus dotiertem Halbleitermaterial eines bestimmten Leitungstyps eine erste elektrisch isolierende Schicht aufgebracht wird, in die mit Hilfe einer fotolithogra- iu phischen Technik öffnungen zumindest für Transistorbereiche eingebracht werden, worauf durch diese öffnungen der ersten elektrisch isolierenden Schicht hindurch Material des Halbleitersubstrats abgetragen wird, so daß unterhalb der öffnungen Ätzwannen in dem Substrat entstehen, und bei dem in die sich unterhalb der Ätzwannen befindlichen Bereiche des Substrates Ladungsträger einer solchen Art eingebracht werden, daß unterhalb der Ätzwannen entgegengesetzt zu dem Substrat dotierte erste Gebiete entstehen, dadurch gekennzeichnet, daß je Transistor zwei Ätzwannen (61, 611) für Transistorbereiche und eine Äizwanne (71) für den die Transistorbereiche umgebenden Isolationsrahmen ausgebildet werden, daß vor der Herstellung der ersten Gebiete (9) des zum Substrat (1) entgegengesetzten Leitungstyps über der Ätzwanne (71) für den Isolationsrahmen ersten Maskierschichten (8) aufgebracht werden, daß diese ersten Maskierschichten (8) nach der Herstellung der ersten Gebiete (9) entfernt werden, daß die Anordnung getempert wird, so daß die in den ersten Gebieten (9) enthaltenen Ladungsträger weiter in das Substrat (1) hineindiffundieren, so daß zweite Gebiete (91) des zum Substrat (1) entgegengesetzten Leitungstyps entstehen, daß eine der Ätzwannen (61) für die Transistorbereiche mit einer zweiten Maskierschicht abgedeckt wird, daß in einem weiteren Verfahrensschritt unterhalb der Ätzwanne (71) für den Isolationsrahmen und der anderen Ätzwanne (611) für die Transistorbereiche Ladungsträger eingebracht werden, so daß dritte Gebiete (72,92), die entgegengesetzt zu den zweiten Gebieten (91) dotiert sind, entstehen, wobei das unterhalb der anderen Ätzwanne (611) für die Transistorbereiche angeordnete dritte Gebiet (92) als Basisbereich des bipolaren Transistors dient, daß die zweite Maskierschicht oberhalb der einen Ätzwanne (61) für die Transistorgebiete entfernt wird, und daß auf die Oberfläche der gesamten Anordnung eine zweite elektrisch isolierende Schicht (10) aufgebracht wird, daß die gesamte Anordnung getempert wird, wodurch erreicht wird, daß die in den dritten Gebieten (72 und 92) angeordneten Ladungsträger eine größere Eindringtiefe erreichen, so daß vierte Gebiete (721, 921) entstehen, und daß sich die zweiten Gebiete (91) gleichzeitig so weit ausdehnen, daß sie zu einem fünften Gebiet (911) zusammenwachsen, daß in einem weiteren Verfahrensschritt eine dritte maskierende Schicht (12) aufgebracht wird, wobei diese dritte maskierende Schicht (12) nicht den Bereich oberhalb der anderen Ätzwanne (611) und nicht die diesem Bereich benachbarte Hälfte des Bereiches oberhalb der einen Ätzwanne (61) bedeckt, daß in einem weiteren Verfahrensschritt die Oberfläche der gesamten Halbleiteranordnung in einer !onenätzanlage einem homogenen vertikalen Ionenstrahl ausgesetzt wird, wobei das Oxyd der zweiter elektrisch isolierenden Schicht (10) an den schräger Flanken der öffnungen schneller abgetragen wire als auf den horizontalen Flächen, daß der Ätzvorgang dann beendet wird, wenn das Halbleitermate rial an den schrägen Flanken (14) frei liegt, daß ir einem weiteren Verfahrensschritt die dritte maskie rende Schicht (12) entfernt wird, daß eine vierte Maskierungsschicht aufgebracht wird, die so strukturiert wird, daß von den frei liegenden schräger Flanken (14) des Halbleitermaterials diejenigen nicht bedeckt werden, in denen durch eine nachfolgende Dotierung ein entgegengesetzt zu dem Halbleitersubstrat (1) dotierten Emitterbereich (16) und Kollektorbereich (17) ausgebildet werden daß die vierte Maskierungsschicht abgelöst wird und daß in einem weiteren Verfahrensschritt mit Hilfe von üblichen fotolithographischen Verfahrenstechniken oder mit Hilfe von Abhebetechniken Leiterbahnen (18) zur Kontaktierung des Emitter-, Basis- und Kollektorbereichs aufgebracht werden.
2. Verfahren zur Herstellung einer monolithisch integrierten Halbleiterschaltung mit bipolaren Transistoren, die durch sie umgebende rahmenförmige Isolations/xmen gegeneinander elektrisch isoliert sind, bei dem auf die Oberfläche eines Substrats aus dotiertem Halbleitermaterial eines bestimmten Leitungstyps eine erste elektrisch isolierende Schicht aufgebracht wird, in die mit Hilfe einer fotolithographischen Technik öffnungen zumindest für Transistorbereiche eingebracht werden, worauf durch diese öffnungen der ersten elektrisch isolierenden Schicht hindurch Material des Halbleitersubstrats abgetragen wird, so daß unterhalb der öffnungen Ätzwannen in dem Substrat entstehen, und bei dem in die sich unterhalb der Ätzwannen befindlichen Bereiche des Substrats Ladungsträger einer solchen Art eingebracht werden, daß unterhalb der Ätzwannen entgegengesetzt zu dem Substrat dotierte erste Gebiete entstehen, dadurch gekennzeichnet, daß je Transistor zwei Ätzwannen (61, 611) für Transistorbereiche und eine Ätzwanne (71) für den die Transistorbereiche umgebenden Isolationsrahmen ausgebildet werden, daß vor der Herstellung der ersten Gebiete (9) des zum Substrat (1) entgegengesetzten Leitungstyps über der Ätzwanne (71) für den Isolationsrahmen erste Maskierschichten (8) aufgebracht werden, daß diese ersten Maskierschichten (8) nach der Herstellung der ersten Gebiete (9) entfernt werden, daß die Anordnung getempert wird, so daß die in den ersten Gebieten (9) enthaltenen Ladungsträger weiter in das Substrat (1) hineindiffundieren, so daß zweite Gebiete (91) des zum Substrat (1) entgegengesetzten Leitungstyps entstehen, daß eine der Ätzwannen (61) für die Transistorbereiche mit einer zweiten Maskierschicht abgedeckt wird, daß in einem weiteren Verfahrensschritt in dritte Gebiete (72) unterhalb der Ätzwanne (71) für den Isolationsrahmen Ladungsträger eingebracht werden, so daß diese dritten Gebiete (72) entgegengesetzt zu den zweiten Gebieten (9i) dotiert sind, daß die zweite Maskierschicht oberhalb der einen Ätzwanne (61) für die Transistorbereiche entfernt wird, und daß auf die Oberfläche der gesamten Anordnung eine zweite elektrisch isolierende Schicht (10) aufgebracht wird, daß die gesamte Anordnung getempert wird, wodurch erreicht wird, daß die in den dritten Gebieten (72) angeordneten
Ladungsträger eine größere Eindringtiefe erreichen, so daß vierte Gebiete (721) entstehen, und daß sich die zweiten Gebiete (91) gleichzeitig so weit ausdehnen, daß sie zu einem fünften Gebiet (911) zusammenwachsen, daß in einem weiteren Verfahren^chritt eine dritte maskierende Schicht (12) aufgebracht wird, wobei diese dritte maskierende Schicht nicht den Bereich oberhalb der anderen Ätzwanne (611) für die Transistorbereiche und nicht die diesem Bereich benachbarte eine Hälfte des Bereiches oberhalb der einen Ätzwanne (61) für die Transistorbereiche bedeckt, daß in einem weiteren Verfahrensschritt die Oberfläche der gesamten Halbleiteranordnung in einer Ionenätzanlage einem homogenen vertikalen Ionenstrahl ausgesetzt wird, wobei das Oxyd der zweiten elektrisch isolierenden Schicht (10) an den schrägen Flanken der öffnungen schneller abgetragen wird als auf den horizontalen Flächen, daß der Ätzvorgang dann beendet wird, wenn das Halbleitermaterial an den schrägen Flanken (14) frei liegt, daß in einem weiteren Verfahrensschritt die dritte maskierende Schicht (12) entfernt wird, daß eine vierte Maskierungsschicht aufgebracht wird, die so strukturiert wird, daß von den frei liegenden Flanken (14) zunächst diejenigen nicht bedeckt werden, in denen durch eine die nachfolgende Dotierung ein entgegengesetzt zu dem fünften Gebiet (911) dotierten Emitterbereich (161) und Kollektorbereich (171) ausgebildet werden, daß die vierte Maskierungsschicht abgelöst wird, daß in einem zusätzlichen Maskierungsschicht von den frei liegenden Flanken (14) nur diejenige nicht bedeckt wird, die nachfolgend mit Ladungsträgern des gleichen Leitungstyps wie die Ladungsträger in dem fünften Gebiet (911) dotiert wird, wodurch ein Basisanschluß (912) entsteht, und daß in einem weiteren Verfahrensschritt von üblichen fotolithographischen Verfahrenstechniken oder mit Hilfe von Abhebetechniken Leiterbahnen (18) zur Kontaktierung des Emitter-, Basis- und Kollektorbereichs aufgebracht werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Substrat (1) ein Siliziumsubstrat verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als erste elektrisch isolierende Schicht (2) eine thermisch oxidierte SiO2-Schicht aufgebracht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine etwa 1,2 μΐη dicke erste elektrisch isolierende Schicht (2) aufgebracht wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Maskierschirhten Fotolackschichten oder Aluminiumschichten verwendet werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als zweite elektrisch isolierende Schicht (10) eine durch thermische Oxidation erzeugte, etwa 0,8 μπι dicke Schicht verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Temperungen so erfolgen, daß die fünften Gebiete (911) etwa 4 μπι von der Oberfläche der Ätzwannen (61 bzw. 611) aus gesehen in das Substrat (1) hineinreichen, daß die vierten Gebiete (721,921) von dieser Oberfläche aus gesehen etwa 1,3 μπι in das Substrat (i) hineinreichen und daß die Emitterbereiche (16) bzw. die Kollektorberciche (17) von den Flanken (14) aus gesehen etwa 0,8 μπι tief in das Substrat (1) hineinreichen.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Einbringen von Ladungsträgern in die dritten Gebiete (72,92), in die ersten Gebiete (9), in die Emitterbereiche (16) und in die Kollektorbereiche (17) mit hilfe der Ionenimplantationerfolgt.
10. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitterbereich (161), der Kollektorbereich (171) und der Basisanschluß (912) durch Ionenimplantation hergestellt werden, und daß diese Bereiche von den Flanken (14) aus gesehen etwa 0,8 μη> tief in das Substrat (1) hineinreichen.
11. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß für die Ionenimplantation als Akzeptoren Borionen und als Donatoren Phosphorionen verwendet werden.
DE2529598A 1975-07-02 1975-07-02 Verfahren zur Herstellung einer monolithisch integrierten Halbleiterschaltung mit bipolaren Transistoren Expired DE2529598C3 (de)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2529598A DE2529598C3 (de) 1975-07-02 1975-07-02 Verfahren zur Herstellung einer monolithisch integrierten Halbleiterschaltung mit bipolaren Transistoren
IT24705/76A IT1081215B (it) 1975-07-02 1976-06-25 Circuito integrato bipolare e procedimento per fabbricarlo
GB26455/76A GB1510276A (en) 1975-07-02 1976-06-25 Production of bipolar integrated circuits
FR7619768A FR2316729A1 (fr) 1975-07-02 1976-06-29 Circuit integre bipolaire
BE168497A BE843622A (fr) 1975-07-02 1976-06-30 Circuit integre bipolaire
NL7607285A NL7607285A (nl) 1975-07-02 1976-07-01 Werkwijze voor het vervaardigen van een bipo- laire geintegreerde schakeling, en volgens deze werkwijze vervaardigde, bipolaire gein- tegreerde schakeling.
JP51078814A JPS528784A (en) 1975-07-02 1976-07-02 Method of producing bipolar ic
US05/702,062 US4047975A (en) 1975-07-02 1976-07-02 Process for the production of a bipolar integrated circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2529598A DE2529598C3 (de) 1975-07-02 1975-07-02 Verfahren zur Herstellung einer monolithisch integrierten Halbleiterschaltung mit bipolaren Transistoren

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2529598A1 DE2529598A1 (de) 1977-01-13
DE2529598B2 true DE2529598B2 (de) 1977-09-29
DE2529598C3 DE2529598C3 (de) 1978-05-24

Family

ID=5950525

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2529598A Expired DE2529598C3 (de) 1975-07-02 1975-07-02 Verfahren zur Herstellung einer monolithisch integrierten Halbleiterschaltung mit bipolaren Transistoren

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4047975A (de)
JP (1) JPS528784A (de)
BE (1) BE843622A (de)
DE (1) DE2529598C3 (de)
FR (1) FR2316729A1 (de)
GB (1) GB1510276A (de)
IT (1) IT1081215B (de)
NL (1) NL7607285A (de)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4168213A (en) * 1976-04-29 1979-09-18 U.S. Philips Corporation Field emission device and method of forming same
CA1090006A (en) * 1976-12-27 1980-11-18 Wolfgang M. Feist Semiconductor structures and methods for manufacturing such structures
US4111720A (en) * 1977-03-31 1978-09-05 International Business Machines Corporation Method for forming a non-epitaxial bipolar integrated circuit
US4144098A (en) * 1977-04-28 1979-03-13 Hughes Aircraft Company P+ Buried layer for I2 L isolation by ion implantation
US4099987A (en) * 1977-07-25 1978-07-11 International Business Machines Corporation Fabricating integrated circuits incorporating high-performance bipolar transistors
US4116720A (en) * 1977-12-27 1978-09-26 Burroughs Corporation Method of making a V-MOS field effect transistor for a dynamic memory cell having improved capacitance
US4330932A (en) * 1978-07-20 1982-05-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Process for preparing isolated junctions in thin-film semiconductors utilizing shadow masked deposition to form graded-side mesas
US4206005A (en) * 1978-11-27 1980-06-03 Xerox Corporation Method of making split gate LSI VMOSFET
US4326332A (en) * 1980-07-28 1982-04-27 International Business Machines Corp. Method of making a high density V-MOS memory array
US4415371A (en) * 1980-12-29 1983-11-15 Rockwell International Corporation Method of making sub-micron dimensioned NPN lateral transistor
US4485551A (en) * 1981-03-02 1984-12-04 Rockwell International Corporation NPN Type lateral transistor separated from substrate by O.D.E. for minimal interference therefrom and method for producing same
US4688073A (en) * 1981-03-30 1987-08-18 Goth George R Lateral device structures using self-aligned fabrication techniques
US4743565A (en) * 1981-03-30 1988-05-10 International Business Machines Corporation Lateral device structures using self-aligned fabrication techniques
US4397079A (en) * 1981-03-30 1983-08-09 International Business Machines Corp. Process for improving the yield of integrated devices including Schottky barrier diodes
US4508579A (en) * 1981-03-30 1985-04-02 International Business Machines Corporation Lateral device structures using self-aligned fabrication techniques
JPH0669101B2 (ja) * 1983-08-25 1994-08-31 松下電子工業株式会社 半導体装置の製造方法
US5289024A (en) * 1990-08-07 1994-02-22 National Semiconductor Corporation Bipolar transistor with diffusion compensation
US5998266A (en) * 1996-12-19 1999-12-07 Magepower Semiconductor Corp. Method of forming a semiconductor structure having laterally merged body layer
US7199055B2 (en) * 2003-03-03 2007-04-03 Cypress Semiconductor Corp. Magnetic memory cell junction and method for forming a magnetic memory cell junction
KR100604527B1 (ko) * 2003-12-31 2006-07-24 동부일렉트로닉스 주식회사 바이폴라 트랜지스터 제조방법
JP4906267B2 (ja) * 2005-03-31 2012-03-28 オンセミコンダクター・トレーディング・リミテッド 半導体装置及びその製造方法
US7687887B1 (en) * 2006-12-01 2010-03-30 National Semiconductor Corporation Method of forming a self-aligned bipolar transistor structure using a selectively grown emitter
CN111926389B (zh) * 2020-08-05 2021-09-14 吉林大学 利用分子共混生长的双极性有机单晶、制备方法及其应用

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3472751A (en) * 1965-06-16 1969-10-14 Ion Physics Corp Method and apparatus for forming deposits on a substrate by cathode sputtering using a focussed ion beam
GB1332932A (en) * 1970-01-15 1973-10-10 Mullard Ltd Methods of manufacturing a semiconductor device
US3657542A (en) * 1970-05-04 1972-04-18 Atomic Energy Commission Production of beams of excited energetic neutral particles
US3675313A (en) * 1970-10-01 1972-07-11 Westinghouse Electric Corp Process for producing self aligned gate field effect transistor
US3823352A (en) * 1972-12-13 1974-07-09 Bell Telephone Labor Inc Field effect transistor structures and methods
US3950233A (en) * 1973-07-30 1976-04-13 Signetics Corporation Method for fabricating a semiconductor structure
US3884788A (en) * 1973-08-30 1975-05-20 Honeywell Inc Substrate preparation for liquid phase epitaxy of mercury cadmium telluride
GB1444173A (en) * 1973-09-07 1976-07-28 Flour Milling Baking Research Treatment of grain
US3920482A (en) * 1974-03-13 1975-11-18 Signetics Corp Method for forming a semiconductor structure having islands isolated by adjacent moats
US3966514A (en) * 1975-06-30 1976-06-29 Ibm Corporation Method for forming dielectric isolation combining dielectric deposition and thermal oxidation

Also Published As

Publication number Publication date
BE843622A (fr) 1976-10-18
IT1081215B (it) 1985-05-16
DE2529598C3 (de) 1978-05-24
GB1510276A (en) 1978-05-10
US4047975A (en) 1977-09-13
FR2316729B1 (de) 1979-09-28
JPS528784A (en) 1977-01-22
FR2316729A1 (fr) 1977-01-28
NL7607285A (nl) 1977-01-04
DE2529598A1 (de) 1977-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2529598C3 (de) Verfahren zur Herstellung einer monolithisch integrierten Halbleiterschaltung mit bipolaren Transistoren
DE3105118C2 (de) Verfahren zur Herstellung einer integrierten Schaltung mit komplementären bipolaren Transistoren und komplementären Isolierschicht-Gate-Feldeffekttransistoren auf einem gemeinsamen Substrat
EP0032999B1 (de) Verfahren zum Herstellen einer bipolaren, vertikalen Transistorstruktur
EP0036634B1 (de) Verfahren zur Herstellung einer bipolaren Transistorstruktur
DE3525396C2 (de)
DE1944793C3 (de) Verfahren zur Herstellung einer integrierten Halbleiteranordnung
DE2612667A1 (de) Verfahren zur herstellung dielektrisch isolierter halbleiterbereiche
EP0071665B1 (de) Verfahren zum Herstellen einer monolithisch integrierten Festkörperschaltung mit mindestens einem bipolaren Planartransistor
DE3334337A1 (de) Verfahren zur herstellung einer integrierten halbleitereinrichtung
DE1564547B2 (de) Integrierte, monolithische Halbleiterschaltung und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE2422912A1 (de) Integrierter halbleiterkreis
DE2633714C2 (de) Integrierte Halbleiter-Schaltungsanordnung mit einem bipolaren Transistor und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE2502547A1 (de) Halbleiterkoerper mit bipolartransistor und verfahren zu dessen herstellung
DE1764570C3 (de) Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung mit zueinander komplementären NPN- und PNP-Transistoren
EP0271599A1 (de) Kollektorkontakt eines integrierten Bipolartransistors
DE2133976B2 (de) Monolithisch integrierte Halbleiteranordnung
DE2155816A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung mit mindestens einem Feldeffekttransistor mit isolierter Torelektrode, und durch dieses Verfahren hergestellte Halbleiteranordnung
DE2515431A1 (de) Verfahren zur herstellung integrierter schaltungen
DE2219696C3 (de) Verfarhen zum Herstellen einer monolithisch integrierten Halbleiteranordnung
DE2162219A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Feldeffekttransistors
DE2442926A1 (de) Herstellungsverfahren und integrierter schaltungsbaustein mit einem transistor fuer hohe betriebsspannungen
EP0270703B1 (de) Verfahren zum Herstellen einer monolithisch integrierten Schaltung mit mindestens einem bipolaren Planartransistor
DE2419817A1 (de) Verfahren zur herstellung bipolarer transistoren
EP0255882A2 (de) npn-Bipolartransistor mit extrem flachen Emitter/Basis-Strukturen und Verfahren zu seiner Herstellung
DE2627922A1 (de) Halbleiterbauteil

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
EHJ Ceased/non-payment of the annual fee