RU980568C - Способ получени кристаллов полупроводниковых структур - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИСТАЛЛОВ ПОЛУПРПВПДНИКПВЫХ СТРУКТУР, включающий операции формировани  элементов .структуры в полупроводниковой подложке с маскирующим их диэлектрическим покрытием, вскрыти  контактных областей к элементам структуры, осуществлени  металлизированной разводки , формировани  разделительных канавок, нанесение защитной диэлект рической пленки и вскрыти  окон в ней, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  способа, одновременно с вскрытием контактных областей к элементам структуры открывают области под разделительные к 1навки„

Description

Изобретение относитс  к микроэлектронике и касаетс  промышленного изготовлени  полупроводниковых структур .

Известен способ изготовлени  кристаллов транзисторных структур, включающий операции формировани  элемен- тов структуры в полупроводниковой подложке с маскируюи им их диэлектрическим покрытием, вскрытие контактных областей к элементам структуры, осу1цествление металлизированной разводки , после чего фотолитографией вскрывают окна под канавки и оттравливают их J4a глубину, .большую глубины залегани  перехода коллектор-база,

К недостаткам этого способа следует отнести вскрытие полупроводникового материала на кра х и ребрах кристалла при разделении подложки на кристаллы При контактировании онутреннего вывода полупроводникового прибора с указанным, незащищенным дисл

электриком участком полупроводникос вого материала образуетс  электрический контакт и прибор уходит в брак по токам утечки„

Наиболее близким техническим решением  вл етс  способ получени 

ю со кристаллов .полупроводниковых структур , включаю1{ий операции формировао сл с ни  элементов структуры з полупроводниковой подложке с магкируюи1им их диэлектрическим покрытием, вскрытие

00 контактных областей ( элементам структуры, осуществлпние металлизированной разводки, формирование разГ1 ,ели1:ель1.ных кана,вок, нанесение защитной диэлектрической пленки и вскрытие окон в нейо.

Недостатком способа  вл етс  наличие дополнительной фотолитографии дл  вскрыти  областей под разделительные канавки, усложн ющей технологический процесс изготовлени  полупроводниковой структуры и удлин ющей его во времени„

Целью изобретени   вл етс  упрощение способа получени  полупроводниковых структур

Поставленна  цель достигаетс  тем что в способе получени  кристаллов полупроводниковых стругсгур, включающем операции формировани  элементов структуры в полупроводниковой подложке с маскирующим их диэлектрическим покрытием, вскрытие контактных областей к элементам структуры, осуществление металлизированной разводки, .формирование разделительных канавок, нанесение защитной диэлектрической пленки и вскрытие окон в ней, одновременно с вскрытием контактных областей к элементам структуры открывают области под разделительные канавки

На фиг,1 изображено формирование элементов транзисторной структуры в полупроводниковой подложке с одновременным вскрытием контактных областей к элементам структуры и под разделительные канавки, где 1 полупроводникова  подложка, 2 - маскирующее диэлектрическое покрытие, 3 базова  область, - эмиттерна  область , 5 - вскрыта  контактна  область к элементам транзисторной структуры (к област м 3 и 0 , б вскрыта  контактна  область под разделительные канавки; на фиго2 « формирование металлизированной разводки , где 7 - металлизированна  разводка , 8 - фоторезист, 9 -разделительна  канавка; на фиГоЗ - нанесение защитной диэлектрической пленки, где 10 - защитна  диэлектрическа  пленка; на фиг - изображено вскрытие защитной пленки на контактных окнах и дорожках, где 11 - вскрытые контактные окна, 12 - вскрытые дорожки под отделение выполненных на общей полупроводниковой подложке структур друг от друга.

Пример Полупроводниковую подложку кремни  1 п-типа проводимости , служащую коллектором, подвергают термическому окислению при температуре ПБОС в течение 3 ч Процесс провод т в комбинированной среде сухого И- увлажненного вод ными парами кислорода, выращива  маскирую1чее диэлектрическое покрытие 2 двуокиси кремни  SiO.,. В результате получают пленку толщиной 0,8 мкм достаточной дл  маскировани  подложки 1 от последуюр1ИХ операций диффузии и селективного травлени  кремни  Через вскрытое фотогравировкой окно в покрытии 2 формируют базовую об лас-ть 3, например, термической загонкой бора из борного ангидрида с последуюьией его разгонкой при температуре 115П°С в комбинированной среде сухого и увлажненного вод ными парами кислорода до глубины 3 мкм в этом же процессе получают маскирущее диэлектрическое покрытие двуокиси кремни  SiOg 0,6 мкм

Далее в области 3 формируют эмиттерную область 4, например, термической диффузией фосфора из хлорокиси фосфора POCl при температуре 1050 С в среде а ота с добавлением кислорода , так что в процессе диффузии вырастает также маскирующее диэлектрическое покрытие фосфорносиликатного стекла (ФСС) толщиной О,; мкм с

К сформированным област м 3 и А и под разделительные канавки одновременно , т„во общей фотогравировкой открывают контактные области 5 и 6 (фиг,1)„ После чего фоторезист снимают и после отмывки пластин кремни  в перекисноаммиачной смеси осуществл ют вакуумное напыление алюмини  на установке SL 10/2) до толщины 1,5 мкм„ Металлизированную разводку 7 формируют фотогравировкой с травлением алюмини  в травителе состава HNOg: : (liO:6:30:5), использу  маскирующие свойства фоторезиста Г ФП-ЗОЗ, который в качестве дополнительной маски оставл ют при формировании разделительных к нлвок 9 (фиго 2)о

Фотолитографию осуществл ют нанесением фоторезиста йП-383 на основе новолачной смолы Фоторезист 8 нанос т центрифугированием со скоростью вращени  3000 об/мин толщиной 1 мкм Лалее следует сушка при температуре л/ в течение 15 мин, совмещение , экспонирование, про вление в 0,5 растворе щелочи КПН и вскрытие контактных областей селективным травлением .

Травление разделительных канавок 9 производ т, использу  маскирующие свойства фоторезиста 8 и диэлектрического покрыти  2, плазмохимическим способом, использу  активный газ СРд или CF с кислоролом. Содержание кислорода - в пределах 510%„ Режим травлени : . напр жение на аноде 3 кВ ток анода0,3 Л ток сетки250 мА давление в камере рт.ст. Травление ведут на эффективную дл изол ции глубину, более глубины зале гани  активных элементов полупроводниковой структуры, т.е„ базовой области 3 транзисторной структуры, что составл ет 5 мкм Указанна  трав ща  среда и услови  ее образовани  обладает селективностью в травлении крем ни  по отношению к маскирующему диэлектрическому покрытию 2 и к алюминию , покрытому в естественных услови  х пленкой окиси алюмини  и дополнительно фоторезистом 8 Таким образом, исключаетс  необходимость производить формирование разделительных канавок 9, использу  дополнительную фоторезистивную маску по всей поверхности пластины, Яатем на рельефную поверхность подложки 1 нанос т плазмохимимеским способом двуокись кремни  10 (фиГоЗ). Режим нанесени : Т 200 С, PQ 1,5-10 - 2-10 Торра с добавлением моносилана до Р 2-Ю Торра, При этом защщают как лиц . ю f,i верхность подложки 1, так и вертикальные стенки канавки 9о После этого по защитному покрытию делают фотогравиропку и вскрывают окисел на контактных окнах 11 и дорожках 12 (фиг.),, Вскрытие провод т пласмохимическим способом во фторсодержащей среде хладонп-218 на установке диодного типа„ Режим травлени : 66-266 Па, давление 0,5-0,7 кВт,. MOlHHOCTb скорость травлени  700-1000 Д/мин окисла Преимуицество данного способа перед известными заключаетс  в том, что вместе с вскрытием окисла под контакты к элементам структуры вскрывают окисел на разделительных дорожках и ведут Селективное травление кремни  на разделительных дорожках, использу  маску из диэлектрического покрыти , окисла металла и фоторезиста Это позвол ет упростить процесс, исключив технологическую операцию фотолитографии.