DE2618445A1 - Verfahren zum herstellen einer halbleitervorrichtung - Google Patents
Verfahren zum herstellen einer halbleitervorrichtungInfo
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Description
PATEN fAN WALTE
DR. CLAUS REINLÄNDER DIPL.-ING. KLAUS BERNHARDT
DR. CLAUS REINLÄNDER DIPL.-ING. KLAUS BERNHARDT
D-8 München 60 · Orthstraße 12 · Telefon (089) 832024/5 261 8 A 4
Telex 5212744 · Telegramme Interpatent
6/225
FUJITSU LIMITED
No.1015» Kamikodanaka
Nakahara-ku, Kawasaki
Japan
Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung
Priorität: 30. April 1975 Japan 50-51521
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines bipolaren Transistors in einem vereinfachten Herstellungsprozeß.
Um in einer integrierten Schaltung Operationen mit hoher Geschwindigkeit ausführen zu können, wird es immer mehr
notwendig, die Abmessungen bipolarer Transistoren zu verringern. Gleichzeitig ist aber auch eine Zuverlässigkeit
des Herstellungsprozesses notwendig. Der derzeit am meisten verwendete Herstellungsprozeß für integrierte Schaltungen
besteht in der Photolithographie, wobei eine Genauigkeit in der Größenordnung von 1 Ai erreicht wird. Integrierte Schaltungen
werden durch das sogenannte Planarverfahren hergestellt. Der Unterschied zwischen diesem Herstellungsverfahren
und der Herstellung von einzelnen Transistoren besteht in einer Reihe von Herstellungsprozessen, wie der Isolationsdiffusion,
der Kollektorkontaktdiffusion und der Widerstandsdiffusion. Diese Prozesse erfordern eine sehr genaue
gegenseitige Lagebeziehung zwischen den Diffusionen.
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261844b
Als Herstellungsverfahren, das diese Anforderungen erfüllt, ist das sogenannte Verfahren mit zusammengesetzter Maske
"bekannt, das in großem Umfang für die Herstellung von integrierten
Schaltungen hoher Dichte verwendet wird.
Bei diesem Verfahren mit zusammengesetzter Maske wird dieselbe Maske (die sogenannte zusammengesetzte Maske) zum
Herstellen des Musters zum Bilden des oben erwähnten Isolationsdiffusionsfensters, des Kollektorkontaktfensters,
des Basisdiffusionsfensters und des Widerstandsdiffusionsfensters verwendet und diese Fenster werden gleichzeitig
auf dem speziellen Isolierfilm, beispielsweise einem Siliziumnitridfilm, vorgesehen, der die Halbleitersubstratfläahe
bedeckt. Dieses Verfahren führt somit eine Selbstausrichtung durch.
Der Gedanke der zusammengesetzten Maske ist darüber hinaus anwendbar, um jede Elektrode des Emitters, der Basis, des
Kollektors und des Widerstands zu erzeugen, und ist auch anwendbar, um integrierte Schaltungen hoher Dichte
herzustellen.
Dieses Herstellungsverfahren wird nachfolgend im einzelnen beschrieben, wobei dieses Verfahren im Vergleich zur Erfindung
sehr wesentlich ist.
Pig. 1 zeigt einen Teilquerschnitt eines Substrats, das bis zum Prozeß der Basisdiffusion durch Anwendung der zusammengesetzten
Maske vervollständigt ist. Nach dem Ausführen einer Fremdstoffdiffusion, um die Grundschicht 11 auf dem P""-
Siliziumsubstrat 10 zu bilden, wird die epitaxiale Schicht 12 mit N-Leitfähigkeit wachsen gelassen. Der Siliziumnitridfilm
14 wird auf den dünnen Oxydfilm 13 aufgebracht, der auf die
Substratfläche durch chemischen Dampfniederschlag aufgebracht wird, und dann wird der Siliziumdioxydfilm 15 aufgebracht.
Der Photowiderstandsüberzug, der auf der Fläche des Films 15 aufgebracht ist, wird unter Verwendung der
oben erwähnten zusammengesetzten
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~5~ 261844b
Maske belichtet und entwickelt und der Film 15 auf dieser
Fläche, welcher der Isolationsdiffusion, der Kollektorkontaktdiffusion,
der Basisdiffusion und der Widerstandsdiffusion unterworfen wird, wird durch Ätzen mit Flußsäure
selektiv entfernt.
Wenn das Substrat 10 in kochende -Phosphorsäure
unter Verwendung dieses Films als Maske getaucht wird, wird nur der belichtete Siliziumnitridfilm geätzt. Auf diese
Weise werden das Isolationsdiffusionsfenster 16, das Kollektorkontaktdiffusionsfenster 17 und das Basisdiffusionsisolationsfenster
18 auf dem Siliziumnitridfilm 14 gebildet. Der Oxydfilm 13 in dem Fenster 16 wird durch Photolithographie
entfernt. Der P-Fremdstoff wird in den Isolationsbereich 19 über die epitaxiale Schicht diffundiert. Dann
wird auch der Oxydfilm 13 in dem Fenster 17 durch dasselbe Verfahren entfernt, woraufhin der IT-Fremdstoff in die
epitaxiale Schicht über dieses Fenster 17 diffundiert wird und der Kollektorkontaktbereich 20 gebildet wird.
Letztlich wird der Oxydfilm 13 in dem Fenster 18 auch entfernt und der P-Fremdstoff wird in die epitaxiale Schicht
über dieses Fenster diffundiert und auf diese Weise wird der Basisbereich 21 gebildet.
Durch vorangehendes Bilden der Fenster 16, 17 und 18 auf
dem Nitridfilm 14 wird die Positionsbeziehung zwischen
diesen unvermeidbar beschränkt. Dadurch wird eine Positionsausrichtung, wenn jedes Fenster aufeinanderfolgend gebildet
wird, nicht notwendig und das Fenster, welches dasselbe wie das auf dem Nitridfilm vorgesehene Fenster ist, wird
immer auf dem Film 13 gebildet und aus diesem Grund wird eine Ausrichtung sehr einfach. Darin besteht der wesentliche
Vorteil dieses Verfahrens.
Der oben erwähnte Gedanke der zusammengesetzten Maske kann auch bei Bildung jeder Elektrode angewendet werden.
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Vie in Pig. 2 gezeigt ist, wird der chemische Dampfniederschlag
nochmals auf der Fläche aufgebracht und dadurch werden ein zweiter Siliziumnitridfilm 22 und ein zweiter
Siliziumdioxydfilm 23 gebildet. Dann werden das Emitterdiffusionsfenster
24, das Basiselektrodenfenster 25 und
das Kollektorkontaktfenster 26 auf dem zweiten Siliziumnitridfilm 22 unter Verwendung einer anderen Art einer
zusammengesetzten Maske als in dem oben erwähnten Fall gebildet. Der in den Fenstern 24 und 26 belichtete
Oxydfilm 13 wird durch Photolithographie entfernt, dann wird eine polykristalline Siliziumschicht 27 auf dem gesamten
in Fig. 3 gezeigten Teil aufgebracht und daraufhin wird zusätzlich eine Phosphorsilikat-Glasschicht 28 aufgebracht.
Der Phosphor in der Schicht 28 wird in die epitaxiale Schicht diffundiert, nachdem er die Siliziumschicht 27
passiert hat, und dadurch werden der Emitterbereich 29 und der Kollektorkontaktbereich 30 gebildet.
Nach der Emitterdiffusion wird die Schicht 28 vollständig entfernt und dann werden die Siliziumschicht 27 und der
Oxydfilm 13 auf dem Bereich zum Bilden der Basiselektrode
ebenfalls durch Photolithographie entfernt.
Gemäß Fig. 4 wird eine Aluminiumschicht 31 auf einen Teil
aufgebracht und das Verdrahtungsmuster wird auch nach einer Sinterung hergestellt, wodurch die Emitterelektrode 32,
die Basiselektrode 33 und die Kollektorelektrode 34 gebildet
werden.
Der durch das vorstehend beschriebene Herstellungsverfahren hergestellte bipolare Transistor weist die Polysiliziumschicht
27 zwischen der Emitterelektrode 32 und dem Emitterbereich
29 auf, weshalb die eutektische Legierung von Aluminium und Silizium, die eine Elektrode bildet, niemals den P-N-Übergang
zwischen dem Emitter und der Basis während der Sinterung zum Herstellen des ohmschen Kontaktes zwischen
der Emitterelektrode 32 und dem Emitterbereich 29 erreicht.
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Dadurch wird eine integrierte Schaltung mit hoher Betriebsgeschwindigkeit und hoher Dichte, die einen sehr flachen
Emitterbereich aufweist, hergestellt.
Im Verlauf der Ausführung des oben beschriebenen Herstellungsverfahrens
treten jedoch nicht vernachlässigbare Nachteile auf.
Wenn der Oxydfilm 13 unter Verwendung eines Nitridfilms 22
als Maske geätzt wird, wird wegen der Filmverteilung der Oxydfilm 13 teilweise angeätzt und durch diesen Anätzprozeß
wird die an dieser Stelle vorgesehene Aluminiumelektrode freigelegt.
Wenn andererseits ein Elektrodenfenster angebracht wird, werden der Siliziumnitridfilm 22 und der Siliziumoxydfilm
bedeckt, wodurch der Herstellungsprozeß der integrierten Schaltung aufwendig wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren zum Herstellen eines bipolaren Transistors zu
schaffen, das kein Freilegen der Verdrahtung bewirkt.
Das vereinfachte Herstellungsverfahren für eine Halbleitervorrichtung
nach der Erfindung verwendet das Verfahren
mit zusammengesetzter Maske bei dem Prozeß zum Bilden der Elektrodenfenster, ohne daß eine andere Art eines Isolierfilms
als ein Siliziumnitridfilm verwendet wird.
Gemäß der Erfindung sind das Emitterelektrodenfenster und das Basiselektrodenfenster auf dem Isolierfilm vorgesehen,
der die Halbleitersubstratfläche nach der Bildung des Basisbereichs bedeckt. Bis zu dem Prozeß zum Bilden des Basisbereichs
wird in bekannter Weise verfahren und der Basisbereich wird auf dem gewünschten Teil der Halbleitersubstratfläche
gebildet.
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Das Verfahren wird am einfachsten zum Bilden des Basisbereichs
in gasförmiger Diffusion verwendet und hierfür wird auch das Ionenimplantationsverfahren verwendet.
Eine übliche gasförmige Diffusion besteht aus einem Fremdstoff niederschlagsprozeß und einem Eintreibprozeß zum
Ausbreiten des Fremdstoffs bis zur gewünschten Tiefe. In diesem Fall wird die Basisbereichsfläche mit einem neuen
Oxydfilm überzogen. Beim Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die geringste Zahl von Prozessen angewendet,
indem von dem Halbleitersubstrat ausgegangen wird, dessen Fläche mit dem Isolierfilm bedeckt ist und dessen
Basisbereich bereits gebildet ist.
Im Fall von integrierten Schaltungen mit hoher Dichte wird insbesondere das Selbstausrichtungsverfahren unter Verwendung
eines Siliziumnitridfilms, wie in Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 4- erläutert ist, bis zu dem Prozeß der Basisdiffusion ausgeführt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
wird der soweit verwendete Isolierfilm auf der Fläche vollständig entfernt und der Isolierfilm wird auf die Substratfläche
mit gleichförmiger Dicke aufgebracht. Vorzugsweise wird eine Art eines Isolierfilms auf der Fläche des Halbleitersubstrats
aufgebracht. Dieses Verfahren wird im einzelnen später anhand der Ausfuhrungsform erläutert.
Im Fall der Bildung des Basisbereichs nach dem lonenimplantationsverfahren
wird eine metallische Photowiderstandsoder Isolatormaske üblicherweise auf dem Halbleitersubstrat
mit Ausnahme der Basisbereichsfläche gebildet und dann wird die Ionenplantation ausgeführt. Bei dem Glühprozeß nach der
Ionenimplantation kann ein neuer Isolierfilm auf der Fläche des Basisbereichs wachsen. In diesem Fall können die Maske,
die vorher verwendet worden ist, und das Halbleitersubstrat, dessen Fläche mit dem Isolierfilm auf der Fläche des Basisbereichs
bedeckt ist, als Ausgangsmaterial für die Erfindung verwendet werden. Oder das Halbleitersubstrat kann, wie oben erwähnt,
nach der Ionenimplantation und nachdem der gesamte
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Isolierfilm auf der Fläche vollständig entfernt ist, als Ausgangsmaterial der Erfindung gebildet werden, indem ein
neuer Isolierfilm auf das Halbleitersubstrat mit gleichförmiger Dicke aufgebracht wird.
Jedenfalls wird ein solches Halbleitersubstrat, dessen Basisbereich gebildet ist und bei dem die Fläche mit dem
Isolierfilm bedeckt ist, als Ausgangsmaterial der Erfindung verwendet und gemäß der Erfindung werden das Emitterelektrodenfenster
und das Basiselektrodenfenster, die für den Isolierfilm dieser Fläche notwendig sind, gebildet. Beim
Herstellen der integrierten Schaltungen mit Halbleiter werden des weiteren ein Kollektorelektrodenfenster und
ein Widerstandselektrodenfenster gebildet.
Wenn notwendigenfalls alle Elektrodenfenster auf dem Isolierfilm der Fläche gebildet werden, wird auf diese Weise nicht
nur der Prozeß zum aufeinanderfolgenden Bilden jedes Elektrodenfensters
unnötig, sondern die gegenseitige Lage jedes Elektrodenfensters kann genau bestimmt werden. Deshalb
ist es nicht notwendig, die Spanne der Ausrichtung vorzubereiten, und es ist auch möglich, die integrierten Schaltungen
mit einem kleinen Transistoraufbau mit hoher Dichte herzustellen.
In dieser Herstellungsstufe wird jedoch der Emitter nicht
gebildet, vielmehr wird vorher das Emitterelektrodenfenster gebildet, wie voranstehend erwähnt wurde.
Ein Fremdstoff wird durch dieses Emitterelektrodenfenster diffundiert. Im Falle der Erfindung1 wird jedoch ein polykristalliner
Halbleiter auf der Halbleitersubstratfläche gebildet und diese Halbleiterschicht bedeckt sowohl die
Isolierfilmfläche als auch jede Elektrodenfensterflache.
Die polykristalline Halbleiterschicht wird durch Vakuumverdampfung der Halbleitermaterialien, durch gasförmigen
Dampfniederschlag und durch Kathodenzerstäubung gebildet.
.6 09847/0668
2618U5
Praktisch gesehen kann bei dem chemischen Dampfniederschlag die Halbleiterschicht, die eine gleichförmigere Filmdicke
aufweist, auf vielen Halbleitersubstraten gebildet werden. Darüber hinaus stellt dieser chemische Dampfniederschlag
einen zufriedenstellenden resistiven Kontakt des polykristallinen Siliziums für den Basisbereich sicher. Diese
Wirkung wird anhand der später beschriebenen Ausführungsform verdeutlicht.
Die polykristalline Halbleiterschicht erfordert tatsächlich keine Mischung eines bestimmten Fremdstoffs. Ein üblicher
polykristalliner Halbleiter enthält öe(ioch einigen Fremdstoff,
jedoch kann er auch rein sein.
Dies bezieht sich jedoch nicht auf die Konzentration des
Fremdstoffs in einer solchen Menge, wie sie für eine
übliche Fremdstoffdiffusion verwendet werden kann.
Wie oben beschrieben wurde, besteht die polykristalline Halbleiterschicht zwischen dem Basisbereich und dem Basiselektrodenmetall,
das in der nächsten Stufe aufgebracht wird, dennoch kann ein ausreichender ohmscher Kontakt gebildet
werden. Zu diesem Zweck ist es möglich, die Dicke des zu überziehenden Elektrodenmetalls in dem für die
polykristalline Halbleiterschicht besonderen Bereich zu wählen.
Die am meisten bevorzugte Dicke der polykristallinen Halbleiterschicht
beträgt 500 S bis 2000 S, jedoch kann sie
auch in dem Bereich von 300 S bis 3000 S liegen.
Die Bildung des Emitters kann durch verschiedene Verfahren erfolgen. Das einfachste Verfahren ist das Aufwachsen
aus gasförmiger Phase der Diffusionsquelle, das
dem Aufwachsen aus gasförmiger Phase des polykristallinen Halbleiters folgt, wobei der Glasfilm mit dem Fremdstoff
für die Emitterbildung kontinuierlich auf der polykristallinen Halbleiterschicht wächst.
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Der typische Glasfilm mit N-Fremdstoff besteht aus
Phosphorsilikatglas oder Arsensilikatglas, während der typische Glasfilm mit P-Fremdstoff aus Borsilikatglas
besteht.
Dieser Glasfilm wird dann wenigstens auf dem Basiselektrodenfenster entfernt. Im Falle von integrierten
Schaltungen wird an dem oben erwähnten Widerstandselektrodenfenster oder, falls ein Schottky-Übergang vorhanden
ist, der Glasfilm an dem Bereich, der den Schottky-Übergang bildet, entfernt.
Der Fremdstoff in dem Glasfilm diffundiert in das Halbleitersubstrat
über das Emitterelektrodenfenster durch Wärmebehandlung der Emitterdiffusion, wodurch der Emitterbereich
gebildet wird. Diese Wärmebehandlung wird üblicherweise innerhalb des Temperaturbereichs von 1000 bis 12500C ausgeführt
und die Erwärmungszeitdauer wird so eingestellt, daß eine
bestimmte Tiefe des Emitterbereichs erhalten wird. Bei der derzeitigen Herstellung von Transistoren mit flachem Übergang
beträgt die Erwärmungszeitdauer einige Minuten oder weniger und der polykristalline Halbleiter, der in dem Basiselektrodenfenster
freigelegt ist, wird etwas oxydiert.
Bei der Emitterdiffusion wird der Basisfremdstoff in die polykristalline Halbleiterschicht, die nicht mit dem Glasfilm
bedeckt ist, beispielsweise in die polykristalline Halbleiterschicht in dem Basiselektrodenfenster, von dem
Basisbereich des Substrats innerhalb der Kontaktbeziehung diffundiert, wodurch diese polykristalline Halbleiterschicht
leitend wird.
Ein anderes übliches Verfahren zur Bildung des Emitters besteht in der Ionenimplantation. In diesem Fall wird die
nicht gewünschte Fläche, wie das Basiselektrodenfenster, mit der Maske, wie einem Photowiderstandsmaterial, Siliziumdioxyd,
Siliziumnitrid, Aluminium oder Aluminiumoxyd, im
Gegensatz zu der Feststoff-Feststoff-Diffusion bedeckt und
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die polykristalline Halbleiterschicht wird in dem Emitterelektrodenfenster
freigelegt.
1S Um ^Phosphor und Arsen mit der Dotiermenge von 1 χ 10 ^ Atom/cm
zu implantieren, ist eine Implantationsenergie von jeweils 100 keV und 200 keV erforderlich.
Bei der Wärmebehandlung nach der Ionenimplantation, nämlich bei dem Glühprozeß, wird ein Fremdstoff in dem Basisbereich
in die polykristalline Halbleiterschicht in dem Basiselektrodenfenster,
wie oben erwähnt, diffundiert, wodurch die polykristalline Halbleiterschicht leitend wird.
Auch bei dem oben erwähnten Diffusionsverfahren oder bei
dem Ionenimplantationsverfahren besteht der nächste Prozeß darin, die Maske auf der polykristallinen Halbleiterschicht
zu entfernen.
Gemäß der Erfindung wird das Halbleitersubstrat vollständig mit der polykristallinen Halbleiterschicht bedeckt. Deshalb
ist es möglich, die gesamte Maske, ohne die polykristalline Halbleiterschicht überhaupt zu verschlechtern, zu entfernen,
wenn die Maske durch chemisches Ätzen entfernt wird.
Darüber hinaus kann dieser Ätzprozeß, da ein Material unter der polykristallinen Halbleiterschicht nicht geätzt wird,
sehr leicht ausgeführt werden. Zusätzlich wird das Substrat vollständig mit der polykristallinen Halbleiterschicht
bedeckt, und deshalb wird ein Isolierfilm auf der Halbleitersubstratfläche niemals einer Verunreinigung unterworfen.
Eine solche Verunreinigung wird auch in dem Metallelektrodenüberzugsverfahren
gesehen, jedoch wird bei der Erfindung aus den oben angegebenen Gründen keine Verunreinigung verursacht.
Das Elektrodenmetallmaterial wird auf der polykristallinen Halbleiterschicht durch Verdampfung und Kathodenzerstäubung
aufgebracht.
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Das meistgewünschte Material ist Aluminium, jedoch kann auch
ein anderes Material verwendet werden. Diese Elektrodenmetallmaterialien werden mit ausreichender Dicke als
Verdrahtungsleiter überzogen. Die Verdrahtung aus Aluminium liegt üblicherweise in dem Bereich von 8000 bis 15OOO Ä.
Das Elektrodenmetallmaterial wird zuerst in der Verdrahtungsform geätzt, um die Elektrode und die Verdrahtungsschicht
zu bilden, und dann wird die freigelegte polykristalline
Halbleiterschicht entfernt. Auf diese Weise werden alle Elektroden gebildet.
Da bei der Erfindung ein vorhandenes Mehrschiehtenmaskenmaterial aus Siliziumdioxyd und Siliziumnitrid beim Prozeß
zum Bilden des Elektrodenfensters nicht verwendet wird, tritt ein Unterschneiden des Siliziumoxydfilms bei dem
Prozeß zum Bilden des Fensters nicht auf und deshalb besteht keine Gefahr, daß die Verdrahtung an der unterschnittenen
Fläche freigelegt wird. Darüber hinaus wird der Prozeß zum aufeinanderfolgenden Herstellen der Elektrodenfenster
nicht notwendig, wodurch der Herstellungsprozeß einer Halbleitervorrichtung wesentlich vereinfacht wird.
Da es möglich ist, gleichzeitig das Emitterelektrodenfenster, das Basiselektrodenfenster und das Kollektorelektrodenfenster
auf dem Isolierfilm, beispielsweise dem Siliziumoxydfilm, zu bilden, wird eine Ausrichtungsspanne
gedes Fensters nicht notwendig, wodurch die integrierten
Schaltungen mit kleinem Transistor und hoher Dichte hergestellt werden können.
Da ein Fremdstoff für die Emitterbildung über das Emitterelektrodenfenster,
das vorher vorgesehen worden ist, eingeführt wird, können darüber hinaus dex Emitter und das
Emitterelektrodenfenster genau ausgerichtet werden.
Bei der Erfindung wird andererseits die polykristalline Halbleiterschicht für den ganzen Teil nach dem Herstellen
Jedes Elektrodenfensters aufgebracht. Deshalb wird jeder
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26!84Ab
Prozeß "bis zur Bildung der Verdrahtung gegen Verunreinigung
geschützt und deshalb besteht nicht die Gefahr, daß der Isolierfilm angeätzt wird, auch wenn eine andere Diffusionsquelle
und Maske, die auf der polykristallinen Halbleiterschicht aufgebracht ist, entfernt werden.
Die polykristalline Halbleiterschicht besteht zwischen jeder Elektrode und dem Halbleitersubstrat und deshalb
besteht nicht die Gefahr, daß der flache Ρ-ΪΓ-Übergang,
der unter der Elektrode liegt, beschädigt wird, auch wenn das Elektrodenmaterial, das wahrscheinlich in das Elektrodenmaterial
eindringt, als Halbleitersubstrat verwendet wird.
Gemäß der Erfindung hat die polykristalline Halbleiterschicht, die innerhalb des Basiselektrodenfensters vorgesehen
ist, eine Leitfähigkeit nach der Vervollständigung der Emitterdiffusion und der Kontaktwiderstand der Basiselektrode
wird nicht erhöht. Auf diese Weise ist eine besondere Bearbeitung, um die polykristalline Halbleiterschicht
unter der Basiselektrode leitend zu machen, nicht erforderlich und es kann das einfachste Herstellungsverfahren
ausgeführt werden.
Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben, in der sind
Pig. 1 bis 4· Querschnitte zum Erläutern der Herstellungsprozesse bekannter integrierter Schaltungen mit
hoher Dichte, die durch Anwendung des sogenannten Verfahrens mit zusammengesetzter Maske hergestellt
werden, und
Pig. 5 "bis 8 Querschnitte zum Erläutern der Herstellungsprozesse der integrierten Schaltungen bei einer
Ausführungsform der Erfindung.
Die nachfolgende Erläuterung der Ausführungsform schließt an den Prozeß an, der in Bezugnahme auf Pig. 1 beschrieben
worden ist. Gemäß Pig. 5 beträgt die Dicke der epitaxialen
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"13" 261844b
Schicht 12 2 bis 3/U. Der Oxydfilm 13 hat eine Dicke von
beispielsweise 750 S -und die Dicke des Nitridfilms 14
beträgt beispielsweise 2500 S.
Bei dem Basisdiffusionsprozeß ist die Fremdstoffquelle Bortribromid
und die Niederschlagstemperatur wird mit 93O0C
vorgegeben und der spezifische Widerstand der Basisfläche
wird mit 75 Ohm/cm vorgegeben.
Der Eintreibprozeß wird 60 Minuten lang bei 10000C ausgeführt.
Dieser Eintreibprozeß wird unter sauerstoffhaltiger Umgebung ausgeführt und der Siliziumdioxydfilm 35 wird auf der Basisfläche
mit einer Dicke von etwa 2000 S gebildet.
Der nächste Prozeß ist die Widerstandsdiffusion. Die Widerstandsdiffusion
wird in nicht dargestellten Inseln ausgeführt und gleichzeitig wird die Diffusion auch teilweise
innerhalb der Basis ausgeführt, um gleichzeitig den Basiskontaktwiderstand zu verringern. Wie in Fig. 5 gezeigt ist,
wird das Fenster nämlich auf dem Oxydfilm in der Basis vorgesehen und dann wird die Widerstandsdiffusion ausgeführt.
Der spezifische Flächenwiderstand nach dem Niederschlag
bei der Widerstandsdiffusion beträgt 27 Ohm/cm und wird
44 Ohm/cm nach dem Eintreibprozeß in sauerstoffhaltiger Umgebung. Der Oxydfilm, der neuerlieh auf der Siliziumfläche
des Diffusionsbereichs 37 entwickelt wird, hat eine Dicke von 1250 Ä.
Andererseits wird die Dicke der Basis 21 0,45 Ai und der
spezifische Flächenwiderstand der Basis in dem Bereich außerhalb des Basiskontaktdiffusionsbereichs wird 300 Ohm/cm
Bei dieser Ausführungsform werden aufeinanderfolgend der Isolierfilm auf der epitaxialen Schicht, d.h. der Oxydfilm
13 und der Nitridfilm 14, vollständig entfernt und eine ReOxydation wird durch Erhitzung bei 9000C in Dampf
ausgeführt. Das dabei erhaltene Siliziumdioxyd
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ist mit der Bezugszahl 38 in Fig. 6 versehen und hat eine
Dicke von etwa 1OOO 5L Um den Isolierfilm mit einer
ausreichenden Dicke als Flächenschutzfilm, zu erhalten, wird eine Siliziumdioxydschicht 39 mit einer Dicke von
4000 S durch chemischen Dampfniederschlag aufgebracht.
Als Reaktionsgas für den chemischen Dampfniederschlag werden Monosilan und Stickstoffmonoxid verwendet und die
Erhitzung erfolgt bei 850°C 4-0 Minuten lang.
Durch Verwendung der zusammengesetzten Maske, die bei dem
Prozeß der Fig. 2 angewendet wird, werden das Emitterelektrodenfenster 40, das Basiselektrodenfenster 41, das
Kollektorelektrodenfenster 42 und das (nicht dargestellte)
Widerstandselektrodenfenster auf den Siliziumdioxydschichten 38 und 39 gebildet. Die Polysiliziumschicht
wird auf den gesamten Teil der Fläche aufgebracht. Die Polysiliziumschicht 43 kann durch thermische Zersetzung
von Monosilan SiH. in einer Umgebung, die bis zu 6200C
erwärmt ist, erhalten werden, wobei die am meisten erwünschte Dicke 800 S beträgt. Wenn die später beschriebene
Aluminiumelektrode eine Dicke von 1 /u hat, liegt die
gewünschte Dicke dieser Polysiliziumschicht im Bereich von 300 bis 3000 £. Die Polysiliziumschicht 43 ist nicht erforderlich,
um einen besonderen Fremdstoff zu erhalten, und der Fremdstoff wird von dem Bereich 37 und dem Bereich 20,
der mit dem Polysilizium in Berührung steht, dotiert. Die Polysiliziumschicht 43 kann durch Verdampfung gebildet
werden, Jedoch ist es zweckmäßiger, einen chemischen Dampfniederschlag
unter dem Gesichtspunkt einer sehr guten Gleichförmigkeit der Filmdicke anzuwenden.
*)
Daraufhin wird die PSG-Schicht 44 auf der Polysiliziumschicht 43 gebildet. Die PSG-Schicht 44 kann durch gasförmige Reaktion zwischen Phosphin PIU und Monosilan SiH2^ und Sauerstoff gebildet werden und ihre Dicke kann innerhalb des Bereichs von 2000 & bis 1 /U ohne eine wesentliche Beschränkung festgelegt werden.
*) Phosphorsilikat glas
Daraufhin wird die PSG-Schicht 44 auf der Polysiliziumschicht 43 gebildet. Die PSG-Schicht 44 kann durch gasförmige Reaktion zwischen Phosphin PIU und Monosilan SiH2^ und Sauerstoff gebildet werden und ihre Dicke kann innerhalb des Bereichs von 2000 & bis 1 /U ohne eine wesentliche Beschränkung festgelegt werden.
*) Phosphorsilikat glas
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2618U5
Gemäß Fig. 7 wird die PSG-Schicht 44 auf dem Basiselektrodenfenster
und der (nicht dargestellten) Fläche zur Bildung einer Schottky-Sperrdiode durch Anwendung der Photolithographie
entfernt. Die PSG-Schicht 44 wird auch von dieser Fläche entfernt und wird wenigstens auf dem Emitterelektrodenfenster
40 und dem Kollektorelektrodenfenster 42 belassen.
Bei dem nächsten Prozeß wird eine Wärmebehandlung für die Emitterdiffusion ausgeführt. Die Emitterdiffusion wird
bei einer Temperatur von 11500C mit einer Behandlungszeit von 90 Sekunden in sauerstoffhaltiger Umgebung ausgeführt.
Durch diese Bearbeitung werden der Emitterbereich mit einer Tiefe von 0,3 /u und einer Flächenkonzentration
von etwa 5 ^c 10 Atom/cm* und der zweite Kollektorkontaktbereich
46 gebildet.
Die PSG-Schicht 44 wird vollständig in dem folgenden Prozeß entfernt. Als Ätzlösung wird eine Pufferlösung, die aus
Flußsäure und saurem Ammoniumfluorid besteht, verwendet.
Gemäß Fig. 8 ist Aluminium 47 mit einer Dicke von 1/u als
Elektrodenmaterial niedergeschlagen. Dann werden das Aluminium 47 und die Polysiliziumschicht 43 entfernt, wobei
diese auf der Verdrahtungsfläche verbleiben. Für das Ätzen des Aluminiums wird Phosphorsäure mit einem Zusatz von
Salpetersäure verwendet und die zum Ätzen des Polysiliziums verwendete Lösung besteht aus Flußsäure, Salpetersäure
und Phosphorsäure. Beim selektiven Ätzen des Polysiliziums unter Verwendung von Aluminium als Maske kann auch ein
Plasmaätzen ausgeführt werden. In diesem Fall wird CF^-Gas,
das 5% Sauerstoff enthält, aktiv gemacht.
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Claims (1)
- PatentansprücheVerfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, gekennzeichnet durch folgende Schritte(a) Bilden eines Basisbereichs auf der Halbleitersubstratfläche ,(b) Bilden eines Emitterelektrodenfenster und eines Basiselektrodenfensters auf dem Isolierfilm, der die Halbleitersubstratfläche bedeckt,(c) Bilden einer polykristallinen Halbleiterschicht auf der gesamten Fläche des Isolierfilms einschließlich der Fenster,(d) Bilden eines Emitterbereichs durch Einbringen eines Fremdstoffs in das Substrat über die polykristalline Halbleiterschicht,(e) Bilden einer Elektrodenmetallschicht über den gesamten Teil der polykristallinen Halbleiterschicht und(f) Zurücklassen der Elektrodenmetallschicht und der polykristallinen Halbleiterschicht in der Form einer Verdrahtung.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleitersubstrat aus Silizium besteht.5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierfilm im wesentlichen aus Si(^ besteht.4-, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die polykristalline Halbleiterschicht aus Polysilizium besteht.5. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte(a) Bilden eines Basisbereichs auf der Siliziumsubstratfläche,(b) Bilden eines Emitterdiffusionsfenster und einer Basiselektrode auf dem Siliziumoxydfilm, der die Siliziumsubstratfläche bedeckt,609847/06682618AAb(c) Bilden einer Polysiliziumschicht über die gesamte Fläche des Fensters und des Siliziumoxydfilms,(d) Bilden einer Diffusionsquelle mit einem Fremdstoff,um den Emitterbereich über die gesamte Fläche der polykristallinen Siliziumschicht mit Ausnahme wenigstens des Basiselektrodenfensters zu bilden,(e) Bilden eines Emitterbereichs innerhalb des Basisbereichs durch Diffundieren eines Fremdstoffs in das Siliziumsubstrat über die polykristalline Siliziumschicht aus dem Emitterbereich,(f) vollständiges Entfernen der Diffusionsquelle,(g) Aufbringen einer Elektrodenmetallschicht auf der gesamten Fläche der polykristallinen Siliziumschicht und(h) Zurücklassen der Elektrodenmetallschicht und der polykristallinen Siliziumschicht in der Form einer Verdrahtung.6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Diffusionsquelle aus Phosphorsilikatglas besteht.7. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Diffusionsquelle aus Arsensilikatglas besteht.8. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß ein Kollektorelektrodenfenster auch auf dem Siliziumoxydfilm bei dem Schritt (b) gebildet wird.9. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenkonzentration des Basisbereichs zum Bilden des Basiselektrodenfensters höher als die Flächenkonzentration des übrigen Basisbereichs gehalten wird.10. Verfahren zum Herstellen von integrierten Schaltungen mit Halbleitern, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte(a) Bilden eines Basisbereichs auf der Siliziumsubstratfläche ,(b) Diffundieren eines Fremdstoffs in den Basisbereich zum Erzeugen der Basiselektrode durch Widerstandsdiffusion,608847/0668(c) vollständiges Entfernen des das Siliziumsubstrat "bedeckenden Isolierfilms,(d) Bilden eines neuen Siliziumoxydfilms auf der Silizium-substratfläche,(e) Bilden eines Emitterdiffusionsfensters, eines Basiselektrodenfensters, eines Kollektorelektrodenfensters und eines Widerstandselektrodenfensters auf dem Siliziumoxydfilm,(f) Bilden einer gleichförmigen polykristallinen Siliziumschicht in den Elektrodenfenstern und auf dem 'Siliziumoxydfilm, woraufhin ein Isolierfilm mit Fremdstoffen für die Emitterbildung über der gesamten Fläche der polykristallinen Siliziumschicht gebildet wird,(g) Entfernen des Isolierfilms von wenigstens dem Basiselektrodenfenster und dem Widerstandselektrodenfenster,(h) Diffundieren von Fremdstoffen in dem Isolierfilm in das Siliziumsubstrat über die polykristalline Siliziumschicht durch die Emitterdiffusion,(i) vollständiges Entfernen des Isolierfilms auf der polykristallinen Siliziumschicht,(3) Aufbringen einer Aluminiumelektrodenschicht auf der polykristallinen Silizumschicht,(k) Kathodenzerstäuben der Aluminiumelektrodenschicht in der Form einer Verdrahtung und(1) Entfernen der freigelegten polykristallinen Siliziumschicht unter Verwendung der Aluminiumelektrodenschicht als Maske durch Ätzen.6Q9847/0668
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP50051521A JPS51127682A (en) | 1975-04-30 | 1975-04-30 | Manufacturing process of semiconductor device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2618445A1 true DE2618445A1 (de) | 1976-11-18 |
DE2618445C2 DE2618445C2 (de) | 1986-10-16 |
Family
ID=12889304
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2618445A Expired DE2618445C2 (de) | 1975-04-30 | 1976-04-27 | Verfahren zum Herstellen eines bipolaren Transistors |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4125426A (de) |
JP (1) | JPS51127682A (de) |
CA (1) | CA1050667A (de) |
DE (1) | DE2618445C2 (de) |
GB (1) | GB1506066A (de) |
NL (1) | NL186478C (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0005721A1 (de) * | 1978-06-06 | 1979-12-12 | International Business Machines Corporation | Verfahren zur Herstellung eines Bipolartransistors mit einem Basiskontakt aus Polysilicium und einem Emitterkontakt aus Polysilicium oder Metall |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1129118A (en) * | 1978-07-19 | 1982-08-03 | Tetsushi Sakai | Semiconductor devices and method of manufacturing the same |
US4230522A (en) * | 1978-12-26 | 1980-10-28 | Rockwell International Corporation | PNAF Etchant for aluminum and silicon |
JPS55102266A (en) * | 1979-01-31 | 1980-08-05 | Fujitsu Ltd | Fabricating method of semiconductor device |
JPS6043656B2 (ja) * | 1979-06-06 | 1985-09-30 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法 |
US4452645A (en) * | 1979-11-13 | 1984-06-05 | International Business Machines Corporation | Method of making emitter regions by implantation through a non-monocrystalline layer |
JPS56115525A (en) * | 1980-02-18 | 1981-09-10 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Manufacture of semiconductor device |
US4411708A (en) * | 1980-08-25 | 1983-10-25 | Trw Inc. | Method of making precision doped polysilicon vertical ballast resistors by multiple implantations |
JPS5775453A (en) * | 1980-10-29 | 1982-05-12 | Fujitsu Ltd | Semiconductor device and manufacture thereof |
JPS57132357A (en) * | 1981-02-10 | 1982-08-16 | Oki Electric Ind Co Ltd | Manufacture of semiconductor element |
JPS5860569A (ja) * | 1981-10-06 | 1983-04-11 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
US4516145A (en) * | 1983-08-31 | 1985-05-07 | Storage Technology Partners | Reduction of contact resistance in CMOS integrated circuit chips and the product thereof |
JPS60126869A (ja) * | 1983-12-13 | 1985-07-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
US4665424A (en) * | 1984-03-30 | 1987-05-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device |
JPH0611053B2 (ja) * | 1984-12-20 | 1994-02-09 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
US5280188A (en) * | 1985-03-07 | 1994-01-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device having at least one bipolar transistor and a plurality of MOS transistors |
DE3688711T2 (de) * | 1985-03-07 | 1993-12-16 | Toshiba Kawasaki Kk | Integrierte Halbleiterschaltungsanordnung und Verfahren zu ihrer Herstellung. |
US4717678A (en) * | 1986-03-07 | 1988-01-05 | International Business Machines Corporation | Method of forming self-aligned P contact |
KR890005885A (ko) * | 1987-09-26 | 1989-05-17 | 강진구 | 바이폴라 트랜지스터의 제조방법 |
US5204276A (en) * | 1988-12-06 | 1993-04-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing semiconductor device |
JPH0817180B2 (ja) * | 1989-06-27 | 1996-02-21 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法 |
JPH05102175A (ja) * | 1991-10-07 | 1993-04-23 | Sharp Corp | 半導体装置の製造方法 |
JP2001332561A (ja) * | 2000-05-22 | 2001-11-30 | Nec Corp | バイポーラトランジスタおよびその製造方法 |
DE10229081B4 (de) * | 2002-06-28 | 2007-07-19 | Contitech Luftfedersysteme Gmbh | Verfahren zum Trennen von Schläuchen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
DE102007043614B3 (de) | 2007-09-13 | 2008-11-20 | Biocrates Life Sciences Gmbh | Halterung für ein Trägermittel zum Einsetzen in eine zylinderförmige Öffnung |
CN113053736B (zh) * | 2021-03-11 | 2024-05-03 | 捷捷半导体有限公司 | 一种半导体器件制作方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3833429A (en) * | 1971-12-22 | 1974-09-03 | Fujitsu Ltd | Method of manufacturing a semiconductor device |
US3847687A (en) * | 1972-11-15 | 1974-11-12 | Motorola Inc | Methods of forming self aligned transistor structure having polycrystalline contacts |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3764409A (en) * | 1969-09-29 | 1973-10-09 | Hitachi Ltd | Method for fabricating a semiconductor component for a semiconductor circuit |
US3759762A (en) * | 1970-10-19 | 1973-09-18 | Motorola Inc | Method of forming integrated circuits utilizing low resistance valueslow temperature deposited oxides and shallow junctions |
US3719535A (en) * | 1970-12-21 | 1973-03-06 | Motorola Inc | Hyperfine geometry devices and method for their fabrication |
US3867216A (en) * | 1972-05-12 | 1975-02-18 | Adir Jacob | Process and material for manufacturing semiconductor devices |
JPS5317393B2 (de) * | 1973-01-16 | 1978-06-08 | ||
US3928081A (en) * | 1973-10-26 | 1975-12-23 | Signetics Corp | Method for fabricating semiconductor devices using composite mask and ion implantation |
-
1975
- 1975-04-30 JP JP50051521A patent/JPS51127682A/ja active Granted
-
1976
- 1976-04-27 DE DE2618445A patent/DE2618445C2/de not_active Expired
- 1976-04-29 GB GB17565/76A patent/GB1506066A/en not_active Expired
- 1976-04-29 NL NLAANVRAGE7604632,A patent/NL186478C/xx not_active IP Right Cessation
- 1976-04-29 CA CA251,494A patent/CA1050667A/en not_active Expired
-
1977
- 1977-08-18 US US05/825,763 patent/US4125426A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3833429A (en) * | 1971-12-22 | 1974-09-03 | Fujitsu Ltd | Method of manufacturing a semiconductor device |
US3847687A (en) * | 1972-11-15 | 1974-11-12 | Motorola Inc | Methods of forming self aligned transistor structure having polycrystalline contacts |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0005721A1 (de) * | 1978-06-06 | 1979-12-12 | International Business Machines Corporation | Verfahren zur Herstellung eines Bipolartransistors mit einem Basiskontakt aus Polysilicium und einem Emitterkontakt aus Polysilicium oder Metall |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5524703B2 (de) | 1980-07-01 |
GB1506066A (en) | 1978-04-05 |
CA1050667A (en) | 1979-03-13 |
US4125426A (en) | 1978-11-14 |
JPS51127682A (en) | 1976-11-06 |
NL186478C (nl) | 1990-12-03 |
NL186478B (nl) | 1990-07-02 |
NL7604632A (nl) | 1976-11-02 |
DE2618445C2 (de) | 1986-10-16 |
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