SE522038C2 - NPN bipolar transistors for radio frequency use - Google Patents

NPN bipolar transistors for radio frequency use

Info

Publication number
SE522038C2
SE522038C2 SE9901026A SE9901026A SE522038C2 SE 522038 C2 SE522038 C2 SE 522038C2 SE 9901026 A SE9901026 A SE 9901026A SE 9901026 A SE9901026 A SE 9901026A SE 522038 C2 SE522038 C2 SE 522038C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
layer
substrate
silicon
dielectric layer
doped
Prior art date
Application number
SE9901026A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE9901026L (en
SE9901026D0 (en
Inventor
Hans Norstroem
Stefan Nygren
Ola Tylstedt
Original Assignee
Ericsson Telefon Ab L M
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 Ericsson Telefon Ab L M filed Critical Ericsson Telefon Ab L M
Priority to SE9901026A priority Critical patent/SE522038C2/en
Publication of SE9901026L publication Critical patent/SE9901026L/en
Publication of SE9901026D0 publication Critical patent/SE9901026D0/en
Publication of SE522038C2 publication Critical patent/SE522038C2/en

Links

Classifications

    • 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
    • H01L21/71Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H01L21/76838Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
    • H01L21/76841Barrier, adhesion or liner layers
    • H01L21/7687Thin films associated with contacts of capacitors
    • 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
    • H01L29/86Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable only by variation of the electric current supplied, or only the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched
    • H01L29/92Capacitors with potential-jump barrier or surface barrier

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Bipolar Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

A semiconductor component, in particular an NPN bipolar transistor, comprises an active surface region surrounded by thick field oxide and which is partly covered by an electrically isolating surface layer different from the field oxide. A base region within the active region is defined by a lithographically defined opening in the isolating layer. Also claimed are: (i) a process for manufacturing a transistor as above; (ii) a capacitor at the surface of a substrate comprising a dielectric layer over a highly doped buried region; (iii) a process of manufacturing the capacitor above; (iv) a process for producing a free area at a surface of a substrate which is limited by a nitride layer; (v) a side-string structure having conductive silicon contact a border of an active area; and (vi) an integrated circuit, bipolar device and process.

Description

522 038 2 deñnierats, åtskilda av ett oxidskiktornråde l09', definieras isolationstrenchar 110 på litogra- flsk väg, varefter kiseloxidmaterialet 107 och substratmaterialet 101 etsas bort med hjälp av anisotrop torretsning, tills trencharna 110 fått önskat djup, ca 5 - 10 pm, och sträcker sig ned i det opåverkade P-substratet 101. s Väggarna i trencharna 110 oxideras termiskt, så att ett tunt elektriskt isolerande skikt erhålls, varefter de fylls med ett isolerande eller semi-isolerande material 111, exempelvis kiseloxid eller polykristallint kisel (även benämnt poly-Si eller polykisel). Fyllnadsmaterialet etsas sedan bort med hjälp av torretsning, tills en plan yta erhålls. Sedan oxideras skivans yta och i synnerhet oxideras kiselmaterialet trencharnas öppningar för det fall, att trenchen har 10 fyllts med polykisel, för att erhålla ett isolationsskikt på ytan av öppningen. Om trencharna 110 redan från början är fyllda med enbart oxid, krävs inte något sådant extra oxidationssteg. 522 038 2 are separated, separated by an oxide layer dryer area 109 ', insulation trenches 110 are defined by lithographic means, after which the silica material 107 and the substrate material 101 are etched away by means of anisotropic dry etching, until the trenches 110 have the desired depth, about 5 - 10 μm, and stretch The walls of the trenches 110 are thermally oxidized to form a thin electrically insulating layer, after which they are filled with an insulating or semi-insulating material 111, for example silicon oxide or polycrystalline silicon (also called polycrystalline silicon). Si or polysilicon). The filling material is then etched away by means of dry etching, until a flat surface is obtained. Then the surface of the disc is oxidized and in particular the silicon material is oxidized the openings of the trench shafts in the event that the trench has been filled with polysilicon, in order to obtain an insulating layer on the surface of the opening. If the trenches 110 are initially filled with oxide alone, no such additional oxidation step is required.

Resultatet visas i fig. 3. Det kan observeras, att basområdets 108 utsträckning i fig. 3 definie- ras med hjälp av LOCOS-teknik enligt ovan. Svagheten i detta förfarande kommer att disku- teras senare, bl a i samband med beskrivning av ett modifierat förfarande för framställning av is en transistor.The result is shown in Fig. 3. It can be observed that the extent of the base area 108 in Fig. 3 is defined by means of LOCOS technology as above. The weakness of this method will be discussed later, among other things in connection with the description of a modified method for producing an ice transistor.

Efter bildning av trencharna 110 definieras en kollektorplugg 112, se fig. 4, dvs en lågresistiv förbindning mellan komponentplattans yta och bottendiffusionen 102, inom kollek- torområdet 109, på litografisk väg. Därefter anbringas ett dopänme, vanligen fosfor, medelst jonimplantation i de litografiskt definierade öppningarna. zo Beskrivningen av det fortsatta tillverkningsförfarandet kommer att anknyta till tillverk- ning av den ovan nämnda NPN-transistom av dubbel-poly-Si-typ med självregistrerad bas- emitterövergång, eftersom demia komponenttyp vanligtvis kombineras med elektrisk isolation åstadkommen medelst trenchar.After the formation of the trenches 110, a collector plug 112 is defined, see Fig. 4, ie a low-resistance connection between the surface of the component plate and the bottom diffusion 102, within the collector area 109, in a lithographic way. Then a dopant, usually phosphorus, is applied by ion implantation in the lithographically defined openings. The description of the further manufacturing process will be related to the manufacture of the above-mentioned NPN transistor of the double-poly-Si type with self-registered base-emitter junction, since the component type is usually combined with electrical insulation provided by trenches.

Efter den ovan beskrivna definitionen av aktiva områden 108, 109 och bildning av en zs kollektorplugg 112 deponeras ett tunt skikt 113 av polykisel med en tjocklek av några hundra nm, se alltjämt fig. 4. Polykisellagret 113 dopas därefter till typ P+ med hjälp av jonimplan- tation av bor, varefter ett tunt oxidskikt 114 deponeras ovanpå polykisellagret medelst CVD ("Chemical Vapour Deposition", kemisk deponering ur ångfas). Detta bordopade polykisel- skikt av typ P+ kommer efter avslutad framställning att utgöra sk extrinsisk bas eller bas- ao anslutning. Det med hjälp av CVD framställda oxidskiktet 114 och det därunder liggande po- lykiselskiktet 113 mönstras på litograñsk väg för definition av en emitteröppning 115, som ligger inom basområdet 108. Därefter avlägsnas de partier av dessa båda skikt, som inte täcks av den litografiska masken, med hjälp av torretsning (plasmaetsning). Efter mönstring av emitteröppningen 115 odlas en tunn termisk oxid 116 för skydd av ytan i emitteröppningen, as varefter en sk intrinsisk bas 117 skapas genom jonimplantation av bor. Den intrinsiska basen 117 ligger sålunda just i och under emitteröppningen 115.Following the above-described definition of active areas 108, 109 and the formation of a zs collector plug 112, a thin layer 113 of polysilicon with a thickness of a few hundred nm is deposited, see still Fig. 4. The polysilicon layer 113 is then doped to type P + by means of ion plating. boron, after which a thin oxide layer 114 is deposited on top of the polysilicon layer by means of CVD ("Chemical Vapor Deposition"). This table-doped polysilicon layer of type P + will, after completion of production, form a so-called extrinsic base or base-connection. The oxide layer 114 produced by CVD and the underlying polysilicon layer 113 are patterned on a lithographic path to define an emitter opening 115 located within the base region 108. Thereafter, those portions of these two layers which are not covered by the lithographic mask are removed. using dry etching (plasma etching). After patterning of the emitter orifice 115, a thin thermal oxide 116 is grown to protect the surface of the emitter orifice, as a so-called intrinsic base 117 is created by ion implantation of boron. The intrinsic base 117 is thus located just inside and below the emitter opening 115.

För att separera den emitter, som sedan skall framställas, från den extrinsiska bas en bildas "spacers" eller kantsträngar 118 utmed kanten av emitteröppningen 115, se fig. 5.To separate the emitter to be produced from the extrinsic base, spacers or edge strands 118 are formed along the edge of the emitter port 115, see Fig. 5.

Detta tillgår så, att först deponeras ett oxidskikt med hjälp av CVD konfonnt över skivan, 522 038 3 varefter ett anisotropt torretsningsförfarande nyttjas för att etsa bort detta oxidskikt på skivans plana ytpartier. Härigenom uppkommer en kantsträng eller spacer 118 av CVD-oxid utmed de avsatser eller steg, som skapats av vid mönstring för framställning av ernitteröppningen 115.This is done by first depositing an oxide layer by means of CVD compound over the board, after which an anisotropic dry etching method is used to etch away this oxide layer on the flat surface portions of the board. This results in an edge strand or spacer 118 of CVD oxide along the ledges or steps created by the pattern for making the ernitter opening 115.

Efter bildning av sådana spacers 118 deponeras ytterligare ett tunt polykiselskikt 119 med s tjocklek av några hundra nm på skivans yta. Detta skikt implanteras med arsenik för att bli av typ N+ och skall efter värmebehandling bilda transistorns emitterelektrod 120. Efter mönst- ring och etsning av skiktet 119 för framställning av emitterelektroden 120 får strukturen det utseende, som visas i fig. 5. Vanligtvis låter man även områden av detta övre polykiselskikt 119, vilket sålunda bildar emitterelektroden, kvarligga över kollektorornrådet 109, se fig. 3, m och kollektorpluggen 112, där det tjänar som kollektorkontakt 121.After formation of such spacers 118, an additional thin polysilicon layer 119 with a thickness of a few hundred nm is deposited on the surface of the disc. This layer is implanted with arsenic to become type N + and after heat treatment will form the emitter electrode 120 of the transistor. After patterning and etching the layer 119 for manufacturing the emitter electrode 120, the structure acquires the appearance shown in fi g. 5. Usually, areas of this upper polysilicon layer 119, thus forming the emitter electrode, are also left over the collector wire 109, see Fig. 3, m and the collector plug 112, where it serves as a collector contact 121.

Kretsen passiveras därefter med ett lager 122 av exempelvis kiseloxid, se fig. 6, i vilket kontakthål 123, 124, 125 till transistorns bas, emitter och kollektor definieras på litografisk väg. Efter etsning av kontakthålen beläggs kretsens med ett metallskikt 126 med hjälp av förstoftning ("sputtering") av exempelvis aluminium, som tränger ned i kontakthålen 123, 1s 124, 125 och skall utgöra elektrisk kontakt med omvärlden. Ledarlagret 126 definieras sedan med hjälp av litografi och etsning för framställning av yttre kontakter 127, 128, 129 och slutresultatet framgår av fig. 6, jämför även fig. 1. Fig. 1 ger en bättre bild av den slutgiltiga komponent, även om där också skiktens tjocklekar i vissa fall är överdrivna.The circuit is then passivated with a layer 122 of, for example, silica, see fi g. 6, in which contact holes 123, 124, 125 to the base, emitter and collector of the transistor are defined by lithographic means. After etching the contact holes, the circuit is coated with a metal layer 126 by means of sputtering ("sputtering") of, for example, aluminum, which penetrates into the contact holes 123, 1s 124, 125 and is to constitute electrical contact with the outside world. The conductor layer 126 is then defined by means of lithography and etching for the production of external contacts 127, 128, 129 and the end result is shown in Fig. 6, also compare Fig. 1. Fig. 1 gives a better picture of the final component, although there also the thicknesses of the layers are in some cases excessive.

Såsom framgår av ovanstående beskrivning, definieras basområdet 108 med hjälp av zo LOCOS-teknik, se fig. 3. Därvid nyttjas företrädesvis en tvålagersstruktur bestående av kisel- dioxid, som ligger direkt ovanpå monokristallint kisel, och kiselriitrid som lokal oxidations- mask vid termisk odling av den sk fáltoxiden 107. Vid fåltoxidation kommer en viss lateral diffusion av syre att ske utmed gränsskiktet mellan monokristallint kisel och kiseloxid, varvid viss oxidtillväxt även sker in under nitridkanten, se 130 i fig. 3. Denna oxid 130 brukar zs populärt benämnas "birds-beak". Härigenom kommer basområdets utsträckning att endast till viss del bestämmas av den litografiskt definierade nitrid-oxidmaskstrukturen. Man kan säga, att noggrannheten för områdets area definieras av storleken på resterande "birds-beak" efter avslutad framställning. För att kompensera bristande noggrannhet och processvariationer vid framställning av dessa "birds-beak" görs basorrirådet 108 onödigt stort. Härigenom fås en so onödigt stor kapacitans mellan bas och kollektor.As can be seen from the above description, the base region 108 is defined by means of zo LOCOS technology, see Fig. 3. In this case, a two-layer structure consisting of silica, which lies directly on top of monocrystalline silicon, and silicon nitride is used as a local oxidation mask in thermal culture. of the so-called field oxide 107. In field oxidation, a certain lateral diffusion of oxygen will take place along the boundary layer between monocrystalline silicon and silicon oxide, whereby some oxide growth also takes place below the nitride edge, see 130 in fi g. 3. This oxide 130 is usually popularly referred to as "birds-beak". As a result, the extent of the base area will only to a certain extent be determined by the lithographically defined nitride oxide mask structure. It can be said that the accuracy of the area of the area is de-nied by the size of the remaining "birds-beak" after completion of production. To compensate for the lack of accuracy and process variations in the production of these "birds-beak", the base board 108 is made unnecessarily large. This results in such an unnecessarily large capacitance between base and collector.

Vidare kommer vid framställning av fältoxiden 107 i N-området 104 en ansamling 131 av dopämnen (sk "dopant pile up ") att ske i gränsskiktet mellan fáltoxiden 107 och det mono- kristallina kiselsubstratets 101 yta, se fig. 3. När sedan polykiselskiktet 113 av typ P+, vilket bildar extrinsisk bas, bringas i kontakt med basområdet 108 utanför kantsträngarna 118, resul- ss terar detta i en förhöjd kapacitans mellan bas och kollektor i den slutliga NPN-transistom, se fig. 3 och 4.Furthermore, in the production of the field oxide 107 in the N-region 104, an accumulation 131 of dopants (so-called "dopant pile up") will take place in the boundary layer between the field oxide 107 and the surface of the monocrystalline silicon substrate 101, see Fig. 3. When then the polysilicon layer 113 of type P +, which forms extrinsic base, is brought into contact with the base region 108 outside the edge strands 118, this results in an increased capacitance between base and collector in the final NPN transistor, see Figs. 3 and 4.

REDoGöRELsE FÖR UPPFINNINGEN Det är ett ändamål med föreliggande uppfimiing att anvisa en sådan lösning på ovan uppställda problem, att en substratkondensator, dvs en passiv kondensatorkomponent vid 522 038 = 4 substratets yta, bildas samtidigt med framställning av en bipolär NPN-transistor.DISCLOSURE OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide such a solution to the above problems, that a substrate capacitor, i.e. a passive capacitor component at the surface of the substrate, is formed simultaneously with the production of a bipolar NPN transistor.

För att åstadkomma en NPN-transistor introduceras ett laminerat skikt av kiseloxid och kiselnitrid beläget ovanpå det aktiva omrâdet (kollektorområdet) hos NPN-transistom. Lami- natet mönstras på litografisk väg, så att transistorns basområde definieras av en öppning i det s laminerade skiktet. Samtidigt kan en lateral PNP-transistor åstadkommas med litografiskt definierade öppningar för åstadkommande demia transistors emitter och kollektor.To provide an NPN transistor, a laminated layer of silicon oxide and silicon nitride located on top of the active region (collector region) of the NPN transistor is introduced. The laminate is patterned in a lithographic way, so that the base area of the transistor is defined by an opening in the laminated layer. At the same time, a lateral PNP transistor can be provided with lithographically defined apertures for producing emitter and collector demia transistors.

Det blir härigenom också möjligt att bilda en substratkondensator, vilken utnyttjar kisel- nitridskiktet som dielektrikum, utan något extra masksteg samtidigt med att kapacitansen mellan bas och kollektor för den bipolära NPN-transistorn minskas. w En halvledarkomponent, som kan vara en bipolär transistor av NPN-typ, har ett aktivt område vid komponentens yta, vilket omges, sett längs komponentens yta, på konventionellt sätt av tjocka fältoxidonrråden. Det aktiva området är delvis täckt av ett elektriskt isolerande ytskikt, företrädesvis innefattande ett nitridskikt. Ett basområde i det aktiva området är be- stämt av en väldeñnierad, på litografisk väg åstadkommen öppning i det elektriskt isolerande 15 ytskiktet. I det fall att halvledarkomponenten, som i detta fall kan vara en bipolär transistor av PNP-typ, i stället har emitter- och kollektorområden, vilka vid komponentens yta omges, sett längs komponentens yta, av sådana tjocka fältoxidområden, kan ett emitterområde ochlel- ler ett kollektorområde på motsvarande sätt vara bestämt resp. bestämda av en litografiskt definierad öppning i ett elektriskt isolerande ytskikt. Genom den litografiska definition kom- zo mer i dessa båda fall det elektriskt isolerande ytskiktet att sträcker sig över och förbi omgi- vande fältoxidonlråden, så att en remsa av det elektriskt isolerande ytskiktet fmns mellan basområdet resp. mellan emitter- eller kollektorområdet och de närmast detta område liggande fáltoxidorrrrådena.This also makes it possible to form a substrate capacitor, which uses the silicon nitride layer as a dielectric, without any additional mesh step at the same time as the capacitance between base and collector of the bipolar NPN transistor is reduced. w A semiconductor component, which may be an NPN-type bipolar transistor, has an active region at the surface of the component, which is surrounded, seen along the surface of the component, in a conventional manner by thick field oxidone wires. The active area is partially covered by an electrically insulating surface layer, preferably comprising a nitride layer. A base area in the active area is determined by a well-defined, lithographically produced opening in the electrically insulating surface layer. In the case that the semiconductor component, which in this case may be a bipolar transistor of the PNP type, instead has emitter and collector regions, which are surrounded at the surface of the component, seen along the surface of the component, by such thick field oxide regions, an emitter region and or a collector area in a corresponding manner be determined resp. determined by a lithographically defined opening in an electrically insulating surface layer. By the lithographic definition, in these two cases the electrically insulating surface layer will extend over and past the surrounding field oxidone regions, so that a strip of the electrically insulating surface layer is found between the base area resp. between the emitter or collector area and the phlox oxidor areas closest to this area.

Det elektriskt isolerande ytskiktet innefattar med fördel ett larninat av överst kiselnitrid zs och därunder kiseloxid. Kiselnitridskiktet finner med fördel användning som effektivt dielekt- rikum i en samtidigt framställd kondensator.The electrically insulating surface layer advantageously comprises a larnate of silicon nitride zs at the top and silicon oxide below. The silicon nitride layer is advantageously used as an efficient dielectric in a capacitor produced at the same time.

FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall nu beskrivas med hjälp av ej begränsande utföringsexempel i sam- band med de bifogade ritningama, i vilka so- Fig. 1 är ett tvärsnitt av bipolär självregistrerad dubbel-poly-Si-trarisistor med elektrisk iso- lering medelst trenchar, - Fig. 2 är ett tvärsnitt av utgångsmaterialet för framställning av den i fig. 1 visade transis- tom efter bildning av en bottendiffusion och ett epitaxiellt ytskikt, - Fig. 3 är ett tvärsnitt liknande fig. 2 men efter definition av aktiva området och efter isole- as ring medelst trenchar, - Fig. 4 är ett tvärsnitt liknande fig. 2 men efter definition av emitteröppning och extrinsisk bas, - Fig. 5 är ett tvärsnitt liknande fig. 2 men efter definition av spacers och emitter och kollek- tor, 522 038 5 - Fig. 6 är ett tvärsnitt liknande fig. 2 men efter definition av första metallager, - Fig. 7 är ett tvärsnitt av en kiselskiva och därpå anordnade skikt avsedd för framställning av i första hand en NPN-transistor med goda högfrekvensegenskaper men även för framställning av en kondensator och en lateral PNP-transistor, där tvärsnittet visas skivan före bildning av s bottendiffiisioner, - Fig. 8 är ett tvärsnitt liknande fig. 7, som visar skivans tillstånd vid bildning av bottendiffii- sioner, - Fig. 9 är ett tvärsnitt liknande fig. 8 men efter bildning av bottendiffusioner, - Fig. 10 är ett tvärsnitt liknande fig. 9, som visar skivans tillstånd vid åstadkommande av m extra P-dopning, - Fig. 11 är ett tvärsnitt liknande fig. 10 efter deponering av epitaxiellt kisel på skivans yta, - Fig. 12 är ett tvärsnitt liknande fig. 11, som visar skivans tillstånd vid selektiv bildning av N-oniråden, - Fig. 13 är ett tvärsnitt liknande fig. 12 efter selektiv oxidation av N-områden och bildning is av självlinjerade P-orriråden, - Fig. 14 är ett tvärsnitt liknande fig. 13 efter definition av komponentornråden, där olika komponentoniråden anges, - Fig. 15a och l5b är tvärsnitt liknande fig. 14 efter fåltoxidering, som visar områden för en NPN-transistor och en kondensator resp. ett område för en lateral PN P-transistor, zo - Fig. 16 är ett tvärsnitt liknande fig. 15a efter definition av trenchar, - Fig. 17 är ett tvärsnitt liknande fig. 16 men efter avlägsnande av hårdmask och spärrskikt samt oxidering av väggar i trenchar, - Fig. 18 är ett tvärsnitt liknande fig. 17 efter fyllning av trenchar med ett polykiselskikt, - Fig. 19 är ett tvärsnitt liknande fig. 18 efter oxidering av polykisel i trencharnas öppningar, zs - Fig. 20a och 20b är tvärsnitt liknande fig. 19, som visar skivans tillstånd vid bildning av en kollektor vid områden för en N PN-transistor och en kondensator resp. ett omrâde för en late- ral PNP-transistor, - Fig. 21a och 21b är tvärsnitt liknande fig. 20a resp. 20b efter deponering av ett kiselnitrid- skikt och definition av emitter-basoniråde, ao - Fig. 22 är ett tvärsnitt liknande fig. 21a efter definition av ett basområde och deponering av amorft kisel, - Fig. 23a och 23b är tvärsnitt liknande fig. 22 efter definition av ett eniitter-basoinråde, övre kondensatorplatta och substratanslutningar och visar områden för en NPN-transistor och en kondensator resp. ett område för en lateral PN P-transistor, as - Fig. 24 är ett tvärsnitt liknande fig. 23a, som visar skivans tillstånd vid basirnplantation, - Fig. 25a är ett tvärsnitt likriande fig. 24, som visar skivans tillstånd vid bildning av spacers för isolering mellan basanslutning och emitteranslutning, - Fig. 25b är ett tvärsnitt, som visar en del av tvärsnittet i fig. 24 efter bildning av spacers av en alternativ utformning, 522 038 6 - Fig. 25c är en medelst elektromnikroskop upptagen bild av en emitterstruktur enligt fig. 25a, - Fig. 25d är en medelst elektronmikroskop upptagen bild av en emitterstruktur enligt fig. 25b, s - Fig. 26a är ett tvärsnitt liknande fig. 25a, som visar skivans tillstånd vid bildning av en emitter, där ett polykisellager visas före och efter etsning, och som visar områden för en N PN -transistor och en kondensator, - Fig. 26b är ett tvärsnitt, som visar en del av den struktur, vilken delvis framgår av fig. 26a, och som visar bildning av låg- och högresistiva motstånd, 10 - Fig. 26c är ett tvärsnitt liknande fig. 26a, som visar ett område för en lateral PNP-transis- IOI, - Fig. 27a och 27b är tvärsnitt liknande fig. 26a resp. 26c efter etsning av oxidskikt pålagda ovanpå ett till P+ dopat polykisellager, - Fig. 28a och 28b är tvärsnitt liknande fig. 27a resp. 27b efter indrivning av ernitter- och 15 basområden och etsning för framställning av ytterligare spacers, - Fig. 29 är ett diagram, som visar en dopänmesprofil för en framställd NPN-transistor, vil- ken är upptagen med hjälp av SIMS, - Fig. 30 är en vy uppifrån av ett skyddsmaskskikt anbragt över motstånd vid etsning av de fig. 28a och 28b visade spacers, zo - Fig. 31 är en del av tvärsnittsbilden i fig. 27a, som visar endast den framställda transistom, - Fig. 32a och 32b är tvärsnitt liknande fig. 28a resp. 28b efter deponering av titan och silici- dering och kemisk borttagning av titan och titannitrid, - Fig. 33 är ett tvärsnitt liknande fig. 32a efter etsning av djupa kontakthål för elektrisk an- slutning av substrat, zs - Fig. 34a och 34b är tvärsnitt liknande fig. 33 efter etsning av samtliga kontakthål, - Fig. 35 är ett tvärsnitt av slutgiltigt framställda elektroniska kretselement innefattande två slag av transistorer, två slag av kondensatorer och ett resistorelement, - Fig. 36 är en medelst elektromnikroskop upptagen bild av den slutgiltigt framställda kretsen, i vilken djupa, med volfram fyllda substratkontakter, en polykiselresistor och en medelst tren- so char isolerad NPN-transistor är synliga, - Fig. 37 är en vy uppifrån, som schematiskt visar hur de olika komponenterna är utformade.DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will now be described by means of non-limiting exemplary embodiments in connection with the accompanying drawings, in which Figs. 2 is a cross-sectional view of the starting material for producing it in fi g. 1 is shown transistently after the formation of a bottom diffusion and an epitaxial surface layer, - Fig. 3 is a cross section similar to fi g. 2 but after the fi nition of the active area and after isolation by means of trenches, - Fig. 4 is a cross section similar to fi g. 2 but after the fi nition of emitter opening and extrinsic base, - Fig. 5 is a cross section similar to fi g. Fig. 6 is a cross-section similar to Fig. 2 but according to the definition of the first metal layer, - Fig. 7 is a cross-section of a silicon wafer and layers arranged thereon intended for production of primarily an NPN transistor with good high frequency properties but also for the production of a capacitor and a lateral PNP transistor, where the cross section is shown the disc before the formation of the bottom diffusions, Fig. 8 is a cross section similar to Fig. 7, which shows Fig. 9 is a cross-section similar to Fig. 8 but after the formation of bottom diffusions, Fig. 10 is a cross-section similar to Fig. 9, showing the condition of the disc when performing additional P-doping. Fig. 11 is a cross-section similar to Fig. 10 after deposition of epitaxial silicon on the surface of the disk, Fig. 12 is a cross-section similar to Fig. 11, showing the state of the disk upon selective formation of the N-one regions, a cross section Fig. 12 after selective oxidation of N-regions and ice formation of self-aligned P-shape regions, - Fig. 14 is a cross-section similar to Fig. 13 after definition of the component regions, where different component regions are indicated, - Figs. Fig. 14 after field oxidation, showing areas for an NPN transistor and a capacitor resp. a region for a lateral PN P transistor, zo - Fig. 16 is a cross section similar to fi g. Fig. 17a is a cross-section similar to Fig. 16 but after removal of the hard mesh and barrier layer and oxidation of walls in the trenchs, Fig. 18 is a cross-section similar to Fig. 17 after filling of trenches with a polysilicon layer, Fig. 19 is a cross-section similar to Fig. 18 after oxidation of polysilicon in the openings of the trenches, zs - Figs. 20a and 20b are cross-sections similar to fi g. 19, which shows the state of the disk in the formation of a collector at areas of an N PN transistor and a capacitor resp. a region for a lateral PNP transistor, Figs. 21a and 21b are cross-sections similar to Figs. Fig. 20b after deposition of a silicon nitride layer and definition of emitter-base zone, ao - Fig. 22 is a cross section similar to Fig. 21a after definition of a base region and deposition of amorphous silicon, Figs. 23a and 23b are cross-sections similar to Fig. 22 according to the definition of an enitter array region, upper capacitor plate and substrate connections and showing regions of an NPN transistor and a capacitor resp. a region for a lateral PN P transistor, as - Fig. 24 is a cross-section similar to Fig. 23a, showing the state of the disk at basal implantation, - Fig. 25a is a cross-section similar to Fig. 24, showing the state of the disk in the formation of spacers. for insulation between base connection and emitter connection, Fig. 25b is a cross-section showing a part of the cross-section in Fig. 24 after formation of spacers of an alternative design, Fig. 25c is an electron microscope image taken of an emitter structure according to fi g. Fig. 25d is a view taken by means of an electron microscope of an emitter structure according to Fig. 25b, s - Fig. 26a is a cross section similar to fig. Fig. 26b, which shows the state of the disk in the formation of an emitter, where a polysilicon layer is shown before and after etching, and which shows areas of an N PN transistor and a capacitor, Fig. 26b is a cross-section showing a part of the structure , which is partly shown by fi g. 26a, and showing the formation of low and high resistive resistors, Fig. 26c is a cross section similar to fi g. Fig. 27a and 27b are cross-sectional views similar to fig. 26a resp. Fig. 28a and 28b are cross-sections similar to Figs. 27a and 28b after etching of oxide layers applied on top of a polysilicon layer doped with P +. Fig. 27b after driving in of ernitter and base regions and etching for the production of additional spacers, - Fig. 29 is a diagram showing a dopant profile of a manufactured NPN transistor, which is occupied by means of SIMS, - Fig. 30 is a top view of a protective mask layer applied over resistance when etching the spacers shown in Figs. 28a and 28b, zo - Fig. 31 is a part of the cross-sectional view in fi g. 27a, which shows only the manufactured transistor, - Figs. 32a and 32b are cross-sections similar to fi g. 28a resp. 28b after deposition of titanium and silicidation and chemical removal of titanium and titanium nitride, - Fig. 33 is a cross section similar to Fig. 32a after etching of deep contact holes for electrical connection of substrates, zs - Figs. 34a and 34b are cross sections Fig. 35 is a cross-sectional view of the final fabricated electronic circuit element comprising two kinds of transistors, two kinds of capacitors and a resistor element, the circuit, in which deep, tungsten-filled substrate contacts, a polysilicon resistor and a transducer-insulated NPN transistor are visible, Fig. 37 is a top view schematically showing how the various components are designed.

BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER I samband med fig. 7 - 38 skall framställning av olika elektroniska komponenter med höga prestanda beskrivas, vilka alla kan samtidigt framställas på samma substrat. Somliga av ss dessa figurer, som visar tvärsnitt genom ett substrat, är starkt schematiska medan andra visar bättre de resulterande strukturerna, vilka givetvis visas bäst i de fotografiska bilderna. Det skall också påpekas, att för vissa komponenter, som i det följande beskrivs som framställda och uppbyggda av material med bestämda dopningstyper, kan också motsvarande komponent framställas av material med motsatta dopningstyper, dvs en komponent uppbyggd av bestämda 522 038 7 P-dopade första material och bestämda N-dopade andra material kan i vissa fall lika väl vara uppbyggd av motsvarande N-dopade första material och motsvarande P-dopade andra materi- al.DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS In connection with Figs. 7 to 38, the fabrication of various high performance electronic components will be described, all of which may be fabricated simultaneously on the same substrate. Some of these figures, which show cross-sections through a substrate, are highly schematic, while others show better the resulting structures, which are of course best shown in the photographic images. It should also be pointed out that for certain components, which are described below as made and built up of materials with certain doping types, the corresponding component can also be made of materials with opposite doping types, ie a component made up of certain 5-doped first materials and certain N-doped second materials may in some cases just as well be composed of corresponding N-doped first materials and corresponding P-doped second materials.

I ñg. 7 visas ett tvärsnitt av en kiselskiva 1 av P-typ, företrädesvis dopad med bor, före s bildning av en bottendiffusion eller begravt skikt av N-typ (sk "buried N-type layer"). Kisel- skivan 1 kan antingen utgöras av en homogent mycket lågdopad skiva av P-typ, med typisk resistivitet av 10 - 20 ohm-cm, som kan betecknas vara av typ P--, eller av en sk epi-skiva, i vilken substratet 1' utgörs av en högdopad skiva av P-typ (P+) med typiskt en resistivitet av några tiotal mohm-cm, på vilken ett epitaxiellt lågdopat skikt av P-typ odlats, av typ P--. Det 1o odlade epitaxiella skiktet av typ P-- är typiskt 5 - 10 pm tjockt med en resistivitet av 10 - 20 ohm-cm. Ett utgångsmaterial liknande det som används i det sist nämnda fallet används i den bipolära struktur, vilken visas i artikeln av V. dela Torre et al., "MOSAIC V - A Very High Performance Technology", BCTM 1991, pp. 21 - 24. Enligt denna artikel används ett högdo- pat substrat av typ P+ och därpå ett epitaxiellt intrinsiskt skikt, dvs ett skikt utan egentlig 15 dopning. Vid det intrinsiska skiktets yta bildas sedan strukturer liknande dem, som skall be- skrivas nedan, såsom bottendiffusioner, etc.I ñg. 7 shows a cross section of a P-type silicon wafer 1, preferably doped with boron, before the formation of a bottom diffusion or buried layer of the N-type (so-called "buried N-type layer"). The silicon wafer 1 can either consist of a homogeneous very low doped P-type wafer, with typical resistivity of 10 - 20 ohm-cm, which can be described as being of type P--, or of a so-called epi-wafer, in which the substrate 1 'consists of a highly doped P-type (P +) wafer with typically a resistivity of a few tens of mohm-cm, on which a P-type epitaxially low doped layer has been grown, of type P--. The cultured epitaxial layer of type P-- is typically 5 - 10 μm thick with a resistivity of 10 - 20 ohm-cm. A starting material similar to that used in the latter case is used in the bipolar structure, which is shown in the article by V. dela Torre et al., "MOSAIC V - A Very High Performance Technology", BCTM 1991, pp. 21 - 24. According to this article, a highly doped type P + substrate is used and then an epitaxial intrinsic layer, i.e. a layer without actual doping. At the surface of the intrinsic layer, structures similar to those to be described below are then formed, such as bottom diffusions, etc.

Ett skyddsskikt 2 av kiseldioxid anbringas på ytan av kiselskivan 1 med hjälp av känd teknik, tex genom termisk oxidation. Oxidskiktets 2 tjocklek väljs företrädesvis till ca 0,8 pm. Det mönstras på litografisk väg, genom att ett fotoresistlager 3 påläggs och mönstras, 20 varefter oxiden löses eller etsas bort i de partier, som inte skyddas av fotoresistlagret 3, såsom illustreras i fig. 7. Borttagandet av oxid kan ske med hjälp av välkända våtkemiska eller torrkemiska metoder, varefter fotoresistlagret 3 avlägsnas på känt sätt.A protective layer 2 of silica is applied to the surface of the silicon wafer 1 by means of known techniques, for example by thermal oxidation. The thickness of the oxide layer 2 is preferably selected to be about 0.8 μm. It is patterned by lithographic means, by applying and patterning a photoresist layer 3, after which the oxide is dissolved or etched away in the portions which are not protected by the photoresist layer 3, as illustrated in fig. 7. The removal of oxide can take place by means of well-known wet chemical or dry chemical methods, after which the photoresist layer 3 is removed in a known manner.

Ett tunt skyddsoxidskikt 4, med typiskt en tjocklek av ett par hundra Ångström, odlas termiskt över skivans 1 yta, se fig. 8, varvid detta skyddsskikt särskilt ligger på ytorna mellan zs de jämförelsevis mycket tjockare kvarvarande partierna av det tidigare pålagda kiseldioxid- skiktet 2 medan det på grund av sin ringa tjocklek inte är märkbart i de nämnda partierna, vilka dessutom är av samma typ av material. Därefter åstadkoms ett bottendiffusionslager av typ N + (sk "N+ buried layer"), genom att först en jonimplantation utförs, såsom antyds av pilama i fig. 8. Vid detta jonimplantationssteg används företrädesvis arsenik, som implanteras so med en energi av ca 50 keV och en dos av ca 3-1015 joner/cmz. De kvarvarande partierna av det tjocka oxidlagret 2 skall under implantationen tjäna som mask och då måste energin vid ' implantationen anpassas, så att endast de joner, vilka träffar den tunna oxiden 4, förmår tränga ned i kiselsubstratet 1, såsom antyds av korsen vid 4a i fig. 8, medan de andra hindras av det tjock oxidlagret. Efter fullbordad implantation utförs en värmebehandling för indriv- as ning av det implanterade dopämnet, dvs av arsenikatomerna, vid hög temperatur, typiskt un- der 30 minuter vid 1l00°C, för att skapa bottendiffusionslager 5, se fig. 8. Det resulterande djupet för bottendiffusionsorrirådena 5 av typ N+ ("N + buried layer") är efter denna indriv- ning ca 1,5 pm, se fig. 9. Vid indrivningen sker samtidigt en ytterligare oxidering av kislets yta, varvid kiselatomer vid ytan förbrukas, så att tjockleken hos skyddsskikten 4 av tunn ki- 522 038 8 seloxid ökar till ca 200 mn, varigenom skikt 6 med större tjocklek erhålls. Genom förbruk- ningen av kiselatomer erhålls härvid också ett steg eller en avsats i själva ytan av det mono- kristallina kiselsubstratet mellan de områden, som är täckta av det tidigare anbragta tjocka oxidskiktet 2, och de områden, som nu har gjorts tjockare och dock täcks av ett fortfarande s betydligt tunnare oxidskikt, vilket steg i den fortsatta processen används som passmärke (sk "alignment mark ").A thin protective oxide layer 4, with a thickness typically of a couple of hundred Ångström, is thermally grown over the surface of the disc 1, see fi g. 8, this protective layer lying in particular on the surfaces between the comparatively much thicker remaining portions of the previously applied silica layer 2, while due to its small thickness it is not noticeable in the said portions, which are moreover of the same type of material. Thereafter, a bottom diffusion layer of type N + (so-called "N + buried layer") is provided, by first performing an ion implantation, as indicated by the arrows in fi g. 8. In this ion implantation step, arsenic is preferably used, which is implanted so with an energy of about 50 keV and a dose of about 3-1015 ions / cm 2. The remaining portions of the thick oxide layer 2 should serve as a mask during the implantation and then the energy during the implantation must be adjusted so that only the ions which hit the thin oxide 4 are able to penetrate into the silicon substrate 1, as indicated by the crosses at 4a in fi g. 8, while the others are hindered by the thick oxide layer. After completion of implantation, a heat treatment is performed to collect the implanted dopant, ie of the arsenic atoms, at high temperature, typically for 30 minutes at 100 ° C, to create a bottom diffusion layer 5, see fi g. 8. The resulting depth of the bottom diffusion orbits 5 of type N + ("N + buried layer") after this collection is about 1.5 μm, see fi g. 9. During the recovery, a further oxidation of the silicon surface takes place at the same time, whereby silicon atoms at the surface are consumed, so that the thickness of the protective layers 4 of thin silicon oxide increases to about 200 mn, whereby layer 6 of greater thickness is obtained. The consumption of silicon atoms also results in a step or a ledge in the surface of the monocrystalline silicon substrate itself between the areas which are covered by the previously applied thick oxide layer 2 and the areas which have now been made thicker and yet are covered. of an still significantly thinner oxide layer, which step in the further process is used as a pass mark (so-called "alignment ground").

Naturligtvis kan även andra dopänmen av N-typ användas vid implantationen för fram- ställningen av bottendiffusionslagren 5, såsom t ex antimon. Användning av antimon kräver dock en värmebehandling vid något högre indrivningstemperatur, typiskt under någon halv- w timme vid ca 1250°C.Of course, other N-type dopants can also be used in the implantation for the production of the bottom diffusion layers 5, such as, for example, antimony. However, the use of antimony requires a heat treatment at a slightly higher collection temperature, typically for some half an hour at about 1250 ° C.

Efter indrivningen för åstadkommande av bottendiffusionen 5 av typ N + bortlöses all oxid, företrädesvis våtkemiskt, från skivans yta, varvid de tidigare nämnda stegen i den mo- nokristallina kiselplattans yta framträder, se fig. 10. Därefter framställs ett tunt skyddsoxid- skikt 7, typiskt 30 - 40 nm tjockt, över skivans yta, företrädesvis genom tennisk odling. En 15 extra dopning av P-typ skapas i de områden, som ligger mellan bottendiffusionsområdena 5 av typ N+, genom att över hela skivans yta utförs en jonimplantation av företrädesvis bor med en energi av ca 100 keV och en dos av ca 4-1012 joner/cm2, såsom antyds av pilarna i fig. 10. Denna implantationsenergi och dos anpassas, så att de boratomer, som därvid implan- teras i de med arsenik dopade bottendiffusionsområdena 5 av typ N +, helt innesluts och zo kompenseras av dopningen i dessa områden, varigenom bottendiffusionen 5 fortsätter att vara av typ N+ med endast en relativt sett liten eller försumbar minskning av halten donatorato- mer.After the drive in to produce the bottom diffusion of type N +, all oxide, preferably wet chemically, is released from the surface of the disk, the previously mentioned steps appearing in the surface of the monocrystalline silicon plate, see fi g. 10. A thin protective oxide layer 7, typically 30 - 40 nm thick, is then prepared over the surface of the disc, preferably by tennis cultivation. An additional P-type doping is created in the areas which lie between the bottom diffusion areas 5 of type N +, by carrying out over the entire surface of the disk an ion implantation of preferably boron with an energy of about 100 keV and a dose of about 4-1012 ions / cm2, as indicated by the arrows in fi g. 10. This implantation energy and dose are adjusted so that the boron atoms implanted therein in the arsenic doped bottom diffusion regions 5 of type N + are completely enclosed and thus compensated by the doping in these regions, whereby the bottom diffusion 5 remains of type N + with only a relatively small or negligible reduction in the content of donor atoms.

Det är värt att notera, att man mycket väl kan klara sig utan den just nämnda implanta- tionen av bor och erhålla väl fungerande komponenter, genom att dopningsgraden i utgångs- 25 materialet 1 ökas redan från början från att vara mycket lågdopat, närmast intrinsiskt, till att vara av typ P-. Kapacitansbidraget från bottendiffusionsområdena 5 av typ N + i den slutliga komponenten kommer dock att bli högre i detta fall. Det allmänna förfarandet för åstad- kommande av bottendiffusioner av typ N+ och mellanliggande områden av någon P-typ visas också i U.S. patent 5,374,845 för Havemann, se beskrivningen av fig. 2 och 3 i detta patent. so Efter den föredragna, ovan beskrivna borimplantationen, då områden med svag P-dop- ning, dvs av typ P-, erhålls mellan bottendiffusionsområdena 5, löses åter all oxid, företrä- desvis våtkemiskt, bort från skivans yta, så att steg åter framträder, varefter ett epitaxiellt kiselskikt 9 odlas på substratytan med hjälp av känd teknik, se fig. 11. Det epitaxiella skiktet 9, vilket är ca 1,2 pm tjockt, är företrädesvis odopat (sk "intrinsic silicon"). Om så önskas, ss kan skiktet 9 dopas till N-typ redan vid den epitaxiella tillväxten. Dopningsgraden är i så fall typiskt av storleksordningen l-1O16/cm3. I ovan anförda U.S. patent för Havemann är mot- svarande epitaxiella skikt mycket lättdopat med resistivitet större än 10 ohm-cm, men anges dock vara väsentligen intrinsiskt, dvs odopat. Ett homogent dopat epitaxiellt skikt försvårar dock möjlighet till senare kontaktering av substratet från ytan (sk "top-down contacts"). Vid 522 038 9 den epitaxiella tillväxten används sådana temperaturer, att acceptoratomema i de tidigare implanterade områdena av typ P- kommer att diffundera in i substratet 1 och det samtidigt bildade epitaxiella skiktet 9, så att begravda områden 8 av typ P- (sk "Buried P-") erhålls vid övergången mellan substratet 1 och det epitaxiella kiselskiktet 9 på de ställen, där ingen bot- s tendiffusion 5 av typ N+ finns, såsom illustreras av fig. 11. Även det epitaxiella skiktet 9 uppvisar steg i sin övre, yttre yta.It is worth noting that one can very well do without the just mentioned implantation of boron and obtain well-functioning components, by increasing the degree of doping in the starting material 1 from the very beginning from being very low doped, almost intrinsically. to be of type P-. However, the capacitance contribution from the bottom diffusion areas 5 of type N + in the final component will be higher in this case. The general procedure for making N + type bottom diffusions and P-type intermediate regions is also shown in U.S. Pat. patent 5,374,845 to Havemann, see the description of fi g. 2 and 3 of this patent. After the preferred drilling implantation described above, when areas with weak P-doping, ie of type P-, are obtained between the bottom diffusion areas 5, all oxide, preferably wet chemically, is dissolved away from the surface of the disc, so that steps reappear , after which an epitaxial silicon layer 9 is cultured on the substrate surface by means of known technology, see Fig. 11. The epitaxial layer 9, which is about 1.2 μm thick, is preferably undopated (so-called "intrinsic silicone"). If desired, the layer 9 can be doped to N-type already at the epitaxial growth. The degree of doping in that case is typically of the order of 1-1016 / cm3. In the aforementioned U.S. Pat. patents for Havemann, the corresponding epitaxial layers are very easily doped with resistivity greater than 10 ohm-cm, but are nevertheless stated to be essentially intrinsic, ie undoped. However, a homogeneously doped epitaxial layer makes it difficult for later contact of the substrate from the surface (so-called "top-down contacts"). At the epitaxial growth, temperatures are used such that the acceptor atoms in the previously implanted types of type P- will diffuse into the substrate 1 and the co-formed epitaxial layer 9, so that buried areas 8 of type P- (so-called "Buried") P - surface.

Det epitaxiella skiktet 9 kommer, såsom framgår av beskrivningen nedan, att dopas selektivt för att erhålla områden av respektive N- och P-typ (sk "N-wells and P-wells"). I områdena av N-typ, vilka placeras direkt ovanför bottendiffusionsområdena 5 av typ N +, m kommer bipolära transistorer och kondensator att bildas. I mellanliggande P-områden kommer efter avslutad framställning anslutningar finnas, som tjäna som förbindning mellan de vid ytan bildade kretsama eller komponenterna och substratet 1.The epitaxial layer 9 will, as will be seen from the description below, be selectively doped to obtain areas of the respective N- and P-type (so-called "N-wells and P-wells"). In the N-type regions, which are located directly above the N + type bottom diffusion regions, bipolar transistors and capacitors will be formed. In intermediate P-areas, after completion of production, there will be connections which serve as a connection between the circuits or components formed at the surface and the substrate 1.

Efter odling av det epitaxiella kiselskiktet 9 framställs ett tunt barriäroxidskikt 10, före- trådesvis med hjälp av termisk oxidation, över skivans yta, se fig. 12. Oxidskiktets tjocklek 1s är typiskt ca 40 nm. Ovanpå barriäroxidskiktet 10 deponeras med hjälp av LPCVD-teknik (= "Low Pressure Chemical Vapour Deposition", kemisk deponering ur ångfas vid lågt tryck) ett tunt kiselnitridskikt 11, typiskt ca 130 nm tjockt. Detta nitridskikt 11 mönstras på litografisk väg genom påläggning av ett fotoresistskikt 11' och mönstring av detta, varefter nitriden etsas bort i de partier, som inte skyddas av fotoresistskiktet 11', såsom illustreras i fig. 12, varvid zo dessa partier innefattar själva komponentområdena, i vilka nu endast kiseldioxidskiktet 10 fmns kvar. Kiselnitridskiktet 11 etsas företrädesvis med hjälp av en lämplig torretsningspro- cess, vilken selektivt avlägsnar endast nitriden och kvarlämnar det under nitridskiktet liggande oxidskiktet 10. Vid en därpå följande jonimplantation, som åskådliggörs av pilarna i figur 12, i syfte att skapa de ovan nämnda områdena av N-typ eller N-ornrådena 13 (sk "N-Wells") i 25 det epitaxiella kiselskiktet 9, fungerar det underliggande tunna kiseloxidskiktet 10 som skyddsskikt för det epitaxiella skiktets 9 yta.After culturing the epitaxial silicon layer 9, a thin barrier oxide layer 10 is produced, preferably by means of thermal oxidation, over the surface of the disk, see Fig. 12. The thickness 1s of the oxide layer is typically about 40 nm. On top of the barrier oxide layer 10, a thin silicon nitride layer 11, typically about 130 nm thick, is deposited by means of LPCVD technology (= "Low Pressure Chemical Vapor Deposition", chemical deposition from vapor phase at low pressure). This nitride layer 11 is lithographically patterned by applying a photoresist layer 11 'and patterning it, after which the nitride is etched away in the portions not protected by the photoresist layer 11', as illustrated in Fig. 12, these portions comprising the component areas themselves, in which now only the silica layer 10 is found. The silicon nitride layer 11 is preferably etched by means of a suitable dry etching process, which selectively removes only the nitride and leaves the oxide layer 10 lying below the nitride layer. N-type or N-wires 13 (so-called "N-Wells") in the epitaxial silicon layer 9, the underlying thin silicon oxide layer 10 acts as a protective layer for the surface of the epitaxial layer 9.

Vid ett föredraget utförande utförs detta jonimplantationssteg för bildning av N-oniråde- na 13, se fig. 13, genom att företrädesvis fosfor irnplanteras med en energi av ca 450 keV och en dos av ca 151012 joner/cmz. Implantationsbetingelserna kan dock förändras, om en so annan dopningsproñl i N-ornrådena 13 önskas.In a preferred embodiment, this ion implantation step is performed to form the N-ion regions 13, see Fig. 13, by preferably implanting phosphorus with an energy of about 450 keV and a dose of about 151012 ions / cm 2. However, the implantation conditions can be changed if such a different doping profile in the N-order regions 13 is desired.

Efter implantationen avlägsnas fotoresistlagret 11' på känt sätt, varefter det tunna oxid- skiktet 10 i öppningarna i nitridskiktet 11 förtjockas eller byggs på genom termisk odling, så att där efter odlingen ett ca 450 nm tjockt kiseloxidskikt 12 erhålls, se fig. 13. Det vid den just beskrivna implantationen använda dopämnet, vilket ju i det föredragna fallet är fosfor, as såsom nämnts ovan, kommer under detta oxidationssteg att diffundera in i det epitaxiella skiktet 9, varigenom N-onirådena 13 är delvis fårdigframställda. Viss diffiision av dopämnen därifrån kommer att ske under dem av följande steg, som innefattar höga temperaturer. De kvarvarande områdena av nitridskiktet 11, vilka fungerar som spärrskikt vid termisk oxidation av kiselskivans yta, medför att oxid vid denna termiska odling endast tillväxer i de områden, i 522 038 10 vilka nitridskiktet 11 har avlägsnats, dvs i de områden, som har implanterats. Efter oxidation bortlöses nitridskiktet 11 helt från skivan, företrädesvis med hjälp av våtkemiska metoder.After implantation, the photoresist layer 11 'is removed in a known manner, after which the thin oxide layer 10 in the openings in the nitride layer 11 is thickened or built up by thermal culture, so that after the culture an approximately 450 nm thick silicon oxide layer 12 is obtained, see fi g. 13. The dopant used in the implantation just described, which in the preferred case is phosphorus, as mentioned above, will during this oxidation step diffuse into the epitaxial layer 9, whereby the N-one regions 13 are partially finished. Some definition of dopants therefrom will occur during those of the following steps, which include high temperatures. The remaining areas of the nitride layer 11, which act as a barrier layer in thermal oxidation of the surface of the silicon wafer, cause oxide in this thermal culture to grow only in the areas in which the nitride layer 11 has been removed, ie in the areas which have been implanted. After oxidation, the nitride layer 11 is completely removed from the disk, preferably by means of wet chemical methods.

Det underliggande tunna oxidskiktet 10 blir kvar och bildar steg vid sina kanter mot de tjoc- kare kiseloxidområdena 12. Det turma oxidskiktet 10 fungerar som skyddsskikt vid den följan- s de implantationen, vilken är avsedd för framställning av de ovan redan nämnda områdena av P-typ eller P-områdena (sk "P-wells") och vilken åskådliggörs av pilarna i fig. 13.- Energin vid detta jonimplantationssteg anpassas, så att jonerna endast förmår tränga igenom de områden, vilka har det tunna oxidskiktet 10 vid sin yta, och blockeras av område- na med det tjockare oxidskiktet 12 vid sin yta. Härigenom fås P-områden 14, som är självlin- iojerade (sk "self-aligned") mot tidigare implanterade N-områden 13. Vid det föredragna utfö- randet utförs denna jonimplantation för bildning av P-områdena 14, genom att företrädesvis bor implanteras med en energi av ca 50 keV och en dos av ca 2-1013 joner/cmz. Implanta- tionsbetingelsema kan dock liksom ovan ändras, om en annan dopningsprofil i P-områdena 14 önskas. Efter implantationen utförs vännebehandling för indrivning av implanterade dopäm- is nen vid hög temperatur, typiskt under 4 timmar vid ca 1000°C, för att erhålla önskat diffu- sionsdjup för N- och P-onirådena 13, 14. Den resulterande strukturen efter värmebehandling visas i fig. 13. Även det ovan beskrivna förfarandet för åstadkommande av N - och P-områden finns beskrivet i det nämnda U.S. patentet för Havemann.The underlying thin oxide layer 10 remains and forms steps at its edges towards the thicker silica areas 12. The turma oxide layer 10 acts as a protective layer in the subsequent implantation, which is intended for the production of the above-mentioned areas of P- type or P-areas (so-called "P-wells") and which is illustrated by the arrows in fi g. 13.- The energy at this ion implantation step is adjusted so that the ions are only able to penetrate the areas which have the thin oxide layer 10 at their surface, and are blocked by the areas with the thicker oxide layer 12 at their surface. This gives P-regions 14, which are self-aligned (so-called "self-aligned") to previously implanted N-regions 13. In the preferred embodiment, this ion implantation is performed to form the P-regions 14, by preferably being implanted with an energy of about 50 keV and a dose of about 2-1013 ions / cmz. However, as above, the implantation conditions can be changed if a different doping profile in the P-areas 14 is desired. After implantation, friend treatment is performed to recover the implanted dopants at high temperature, typically for 4 hours at about 1000 ° C, to obtain the desired diffusion depth for the N- and P-one regions 13, 14. The resulting structure after heat treatment is shown i fi g. 13. Also, the above-described method of creating N and P regions is described in the said U.S. Pat. the patent for Havemann.

Efter indrivning löses med hjälp av företrädesvis våtkenlisk etsning samtliga oxidskikt zo bort, dvs både områden med tunt oxidskikt 10, områden med tjock oxidskikt 12 och den eventuella extra oxid, som dessutom har bildats vid skivans yta vid den just föregående vär- mebehandlingen utförd för indrivning av irnplanterade atomer. Efter bortlösning av oxiden framträder avsatsema i kiselskivans yta. Sedan används känd LOCOS-teknik ("Local Oxida- tion of Silicon"), se den ovan nämnda artikeln av J.A. Appel et al., "Local oxidation of zs silicon and its application in semiconductor technology", Philips Research Report, Vol. 25, 1970, pp. 118 - 132, för att definiera aktiva öppningar för de komponenter, som skall fram- ställas. Först påläggs sålunda ett tunt barriäroxidskikt 15, typiskt 15 nm tjockt, över skivans hela yta genom företrädesvis termisk oxidation, se tig. 14. Ovanpå detta oxidskikt 15 depone- ras ett betydligt tjockare nitridskikt 16, med typiskt en tjocklek av 200 nm, med hjälp av ao företrädesvis LPCVD-teknik. Nitridskiktet 16 mönstras på litografisk väg genom påläggning av ett fotoresistskikt 17 och mönstring av detta för att definiera komponentornråden, varefter nitridskiktet 16 bortetsas i de partier därav, som inte skyddas av fotoresistskiktet 17, såsom framgår av fig. 14. Nitridskiktet 16 etsas företrädesvis genom användning av ett lärnpligt torretsningsförfarande, vilket selektivt avlägsnar endast nitriden och kvarlämnar det underlig- as gande, tunna barriäroxidskiktet 15.After rubbing, by means of preferably wet etching, all oxide layers are dissolved away, ie both areas with a thin oxide layer 10, areas with a thick oxide layer 12 and any extra oxide, which has also been formed at the surface of the board during the just previous heat treatment performed for rubbing. of implanted atoms. After release of the oxide, the ledges appear in the surface of the silicon wafer. Then known LOCOS technology ("Local Oxidation of Silicon") technology is used, see the above mentioned article by J.A. Appel et al., "Local oxidation of zs silicon and its application in semiconductor technology", Philips Research Report, Vol. 25, 1970, pp. 118 - 132, to define active openings for the components to be manufactured. Thus, first, a thin barrier oxide layer 15, typically 15 nm thick, is applied over the entire surface of the wafer by preferably thermal oxidation, see fig. 14. On top of this oxide layer 15, a significantly thicker nitride layer 16, with a thickness of typically 200 nm, is deposited by means of preferably LPCVD technology. The nitride layer 16 is patterned by lithographic means by applying a photoresist layer 17 and patterning it to define the component threads, after which the nitride layer 16 is etched away in the portions thereof which are not protected by the photoresist layer 17, as shown in fi g. The nitride layer 16 is preferably etched using a mandatory dry etching process, which selectively removes only the nitride and leaves the underlying thin barrier oxide layer 15.

I fig. 14 visas tre skilda N-områden 13, i vilka från vänster till höger skall bildas en lateral PNP-transistor, en kondensator och en vertikal NPN-transistor. Kiselnitridskiktet 16 täcker härvid i huvudsak områden, inom vilka basanslutning, kollektor och emitter i den laterala NPN-transistorn skall bildas, ett område, inom vilket en del av en elektrodanslutning 522 038 11 skall bildas, och ett annat område, inom vilket både elektrodanslutning och dielektrikum skall bildas i kondensatorn, och ett aktivt område och ett område för kollektoranslutning i den vertikal NPN-transistom.I fi g. 14 shows three different N-regions 13, in which a lateral PNP transistor, a capacitor and a vertical NPN transistor are to be formed from left to right. The silicon nitride layer 16 here essentially covers areas within which the base connection, collector and emitter of the lateral NPN transistor are to be formed, an area within which a part of an electrode connection 522 038 11 is to be formed, and another area within which both electrode connection and dielectric shall be formed in the capacitor, and an active region and a collector connection region in the vertical NPN transistor.

Efter bortetsning av nitridskiktet 16 i öppningama hos fotoresistskiktet 17 avlägsnas det s senare skiktet på känt sätt, varefter ett ca 600 nm tjockt kiseloxidskikt 18, sk faltoxid, odlas tenniskt i öppningarna i nitridskiktet 16. Vid det föredragna utförandet odlas filtoxiden 18 företrädesvis i våt atmosfär vid typiskt 950°C. Närvaron av nitridskiktet 16, vilket fungerar som spärrskikt vid den termisk oxidationen av kiselytan, medför, att kiseloxid endast tillväxer i de områden, inom vilka nitriden avlägsnats. Eftersom en del kisel i öppningarna i nitridskik- 1o tet 16 konsumeras vid omvandling till kiseldioxid, kommer fältoxiden 18 att härigenom bli delvis försänkt (sk "semi-recessed") i substratytan eller den egentligen ytan av det epitaxiella skiktet 9. Resultatet framgår av fig. 15a och 15b, av vilka tig. 15a visar de områden, inom vilka kondensatorn och NPN-transistom och fig. 15b visar det område, inom vilket den late- rala PNP-transistom skall framställas. I den senare figuren syns också, hur områdena av 15 fåltoxidskikt 18 har växt in under kanterna av kiselnitridskiktet 16.After etching away the nitride layer 16 in the openings of the photoresist layer 17, the latter layer is removed in a known manner, after which a silicon oxide layer 18, so-called field oxide, is cultured in the openings in the nitride layer 16. In the preferred embodiment, the felt oxide 18 is preferably grown in a wet atmosphere. at typically 950 ° C. The presence of the nitride layer 16, which acts as a barrier layer in the thermal oxidation of the silicon surface, causes the silicon oxide to grow only in the areas within which the nitride has been removed. Since some silicon in the openings in the nitride layer 16 is consumed upon conversion to silica, the field oxide 18 will thereby be partially "semi-recessed" in the substrate surface or the actual surface of the epitaxial layer 9. The result is shown in FIG. 15a and 15b, of which fig. 15a shows the ranges within which the capacitor and the NPN transistor and fi g. 15b shows the range within which the lateral PNP transistor is to be fabricated. The latter figure also shows how the areas of field oxide layer 18 have grown under the edges of the silicon nitride layer 16.

Efter fåltoxidationen avlägsnas nitridskiktet 16 och kiseloxidskiktet 15 på företrädesvis Våtkemisk väg, varefter ett kiseloxidskikt 15b med en tjocklek av ca 30 nm, sk KOOI-oxid, odlas termiskt. Detta skikt blir endast synligt i områden mellan områdena av faltoxid 18.After the field oxidation, the nitride layer 16 and the silica layer 15 are removed, preferably by wet chemical means, after which a silica layer 15b with a thickness of about 30 nm, so-called KOOI oxide, is thermally cultured. This layer becomes visible only in areas between the areas of field oxide 18.

Därpå deponeras ett tunt spärrskikt 19, typiskt ca 60 nm tjockt, av polykristallint kisel (poly- zo Si) över skivans yta, se fig. 16. Vid det föredragna utförandet deponeras polykiselskiktet med hjälp av LPCVD-teknik. Spärrskiktet 19 kan dock med fördel även utgöras av annan här likvärdig typ av kisel såsom mikrokristallint eller amorft kisel. Ovanpå spärrskiktet 19 av polykisel deponeras ett kiseloxidskikt 20, typiskt 250 nm tjockt. Vid det föredragna utförandet deponeras oxidskiktet 20 med LPCVD-teknik genom termisk dekomponering av TEOS (tetra- zs etylortosilikat). Efter deponering förtätas oxidskiktet 20 genom värrnebehandling, typiskt under 3 timmar vid 800°C, i våt atmosfär. Oxidskiktet 20 kan även utgöras av sk LTO-oxid ("Low Temperature Oxide") eller PECVD-oxid (oxid framställd med hjälp av PECVD, "Plas- ma Enhanced Chemical Vapour Deposition", plasmaunderstödd kemisk deponering ur ång- fas), eftersom syftet med detta oxidskikt enbart är att tjäna som hårdmask ("hard-mask") vid ao efterföljande steg med etsning av trenchar, se även U.S. patent 4,958,213 för Eklund et al.Then a thin barrier layer 19, typically about 60 nm thick, of polycrystalline silicon (polio Si) is deposited over the surface of the board, see Fig. 16. In the preferred embodiment, the polysilicon layer is deposited by means of LPCVD technology. However, the barrier layer 19 can advantageously also consist of another type of silicon equivalent here, such as microcrystalline or amorphous silicon. A silicon oxide layer 20, typically 250 nm thick, is deposited on top of the barrier layer 19 of polysilicon. In the preferred embodiment, the oxide layer 20 is deposited by LPCVD technique by thermal decomposition of TEOS (tetrazyl ethyl orthosilicate). After deposition, the oxide layer 20 is densified by heat treatment, typically for 3 hours at 800 ° C, in a wet atmosphere. The oxide layer 20 can also consist of so-called LTO oxide ("Low Temperature Oxide") or PECVD oxide (oxide produced by means of PECVD, "Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition", plasma assisted chemical deposition from vapor phase), since the purpose with this oxide layer is only to serve as a hard-mask ("hard-mask") in the subsequent steps of etching trenchs, see also US U.S. Patent 4,958,213 to Eklund et al.

Vid det kända förfarandet används dock ett nitridskikt i stället för oxidskiktet 20.In the known process, however, a nitride layer is used instead of the oxide layer 20.

Strukturen mönstras därefter på litografisk väg genom påläggning av ett fotoresistskikt 21 och åstadkommande av öppningar i detta, i syfte att definiera djupa elektriskt isolerande diken, sk trenchar ("trenches"), runt respektive komponent och/eller grupper av komponenter, ss som skall framställas, se figur 16. Vid det föredragna utförandet placeras öppningarna för åstadkommande av trenchar, så att ligger ovanför områden av filtoxidskiktet 18 och helt eller delvis överlappar de steg i själva kiselytan, som markerar övergången mellan P-ornråden 14 (P-wells) och N-ornråden 13 (N-wells), vilka områden ligger huvudsakligen i det epitaxiella skiktet 9. 522 038 12 På de ställen, som inte skyddas av fotoresistskiktet 21, bortetsas det överst belägna oxidskiktet 20, underliggande spärrskikt 19 av polykisel och underst fältoxidskikt 18, nedtill ytan av det epitaxiella kiselskiktet 9. Denna etsning, vilken utförs i flera steg, vilka är an- passade för avlägsnande av respektive material, sker företrädesvis genom torretsning. Efter s etsningen avlägsnas fotoresistskiktet 21 på känt sätt, varefter djupa trenchar 22 etsas fram ned genom det epitaxiella skiktet 9 till kiselsubstratet 1 enligt det mönster, som definieras av de just litografiskt åstadkomna öppningarna i det översta oxidskiktet 20. Detta oxidskikt 20 tjänar under detta trenchetsningssteg som ett masklager, en hârdmask ("hard rnask"). Vid det före- dragna utförandet är trencharna 22 ca 1 pm breda och ca 6,5 um djupa. De kan framställas, to så att sidoväggarna är näst intill vertikala nära ytan av det epitaxiella kiselskiktet 9 och så att trencharna avsmalnar nedåt och avslutas med en svag rundning av sin botten, såsom illustre- ras i fig. 16. Profilens syfte är att underlätta efterföljande fyllning (pluggning) av trencharna 22 med polykisel samt att reducera mekaniska spänningar i substratet 1, dvs för att minska substratets tendens att brista vid de djupa trenchama 22, vilka utgör brottanvisningar. Sådana 15 trenchar visas också i den svenska patentansökningen 9701934-3, "Integrerad krets, kompo- nenter däri, samt framställningstörfarandet". i Vid det föredragna utförandet består enligt ovan utgångsmaterialet av en sk episkiva eller epitaxiell skiva, dvs substratet utgörs av en högdopad kiselskiva av typ P+, typiskt med en resistivitet av några tiotal mohm-cm, på vilken ett epitaxiellt lågdopat kiselskikt av typ P- zo har odlats. Det odlade epitaxiella skiktet är typiskt ca 6 um tjockt med en resistivitet av 10 - 20 ohm-cm. Härigenom kommer djupet av trencharna 22 att vara sådant, att dessa alltid når ned till den högdopade kiselbulken av typ P+, se den ovan anförda artikeln av V. dela Torre et al. Detta säkerställer en hög elektrisk fälttröskel utmed nedre delen av trenchama 22 och förhindrar därigenom läckströmmar att passera utmed mantelytan av trencharna 22. Eftersom zs P-områdena 14 och N-ornrådena 13 åtskiljs av trencharna och komponenterna skall frarnstäl- las inom N-ornrådena, säkerställs härigenom vidare en god elektrisk isolation mellan de olika komponenter, som skall framställas. För det fall att ett lågdopat substrat 1 av typ P- används, med typiskt en resistivitet av 10 - 20 ohm-cm, utförs ett extra jonimplantationssteg efter ets- ningen för tillverkning av trencharna 22 för att höja den elektriska fälttröskeln utmed nedre ao delen av trencharna 22 (sk "trench channel stop"). Företrädesvis implanteras då boratomer (med en "tiltvinkel" av 0°) med en energi av ca 20 keV och en dos av ca 5-1013 joner/cmz, se ovan anförda U.S. patent för Eklund et al. Energi och dos vid denna implantering kan va- riera något beroende på betingelserna vid bearbetningsstegen för framställning av trencharna 22. Behandlingen i detta fall med lågdopat substrat beskrivs kortfattat i artikeln av P.C. Hunt as et al., "Process HE: A highly Advanced Trench Isolated Bipolar Technology for Analogue and Digital Applications", Proceeding of IEEE 1988, Custom and Integrated Circuits Conference, New York, May 16 - 19.The structure is then patterned by lithographic means by applying a photoresist layer 21 and making openings therein, for the purpose of defining deep electrically insulating trenches, so-called trenches, around the respective component and / or groups of components, ss to be produced. , see Figure 16. In the preferred embodiment, the openings for making trenches are located so as to lie above areas of the felt oxide layer 18 and completely or partially overlap the steps in the silicon surface itself which mark the transition between the P-wells 14 and P-wells. The areas 13 (N-wells), which areas lie mainly in the epitaxial layer 9. In the places not protected by the photoresist layer 21, the upper oxide layer 20, the underlying barrier layer 19 of polysilicon and the lower field oxide layer 18 are etched away. at the bottom surface of the epitaxial silicon layer 9. This etching, which is carried out in fl your steps, which are adapted for removal of the respective material, takes place before by dry etching. After etching, the photoresist layer 21 is removed in a known manner, after which deep trenches 22 are etched down through the epitaxial layer 9 to the silicon substrate 1 according to the pattern defined by the just lithographically created openings in the top oxide layer 20. This oxide layer 20 serves during this trench etching step. as a layer of worms, a hard worm. In the preferred embodiment, the trenches 22 are about 1 μm wide and about 6.5 μm deep. They can be made so that the side walls are almost vertical near the surface of the epitaxial silicon layer 9 and so that the trenchs taper downwards and end with a slight rounding of their bottom, as illustrated in fi g. 16. The purpose of the test is to facilitate subsequent filling (plugging) of the trenches 22 with polysilicon and to reduce mechanical stresses in the substrate 1, ie to reduce the tendency of the substrate to rupture at the deep trenches 22, which constitute fracture indications. Such trenchs are also shown in Swedish patent application 9701934-3, "Integrated circuit, components therein, and the manufacturing process". In the preferred embodiment, according to the above, the starting material consists of a so-called episcax or epitaxial disk, i.e. the substrate consists of a highly doped silicon wafer of type P +, typically with a resistivity of a few tens of mohm-cm, on which an epitaxially low doped silicon layer of type P has been cultivated. The cultured epitaxial layer is typically about 6 μm thick with a resistivity of 10 - 20 ohm-cm. As a result, the depth of the trenches 22 will be such that they always reach down to the highly doped type P + silicon bulk, see the above-cited article by V. dela Torre et al. This ensures a high electric field threshold along the lower part of the trenches 22 and thereby prevents leakage currents from passing along the mantle surface of the trenches 22. thereby further a good electrical insulation between the various components to be manufactured. In the case where a low doped substrate 1 of type P- is used, typically having a resistivity of 10 - 20 ohm-cm, an additional ion implantation step is performed after the etching to make the trenches 22 to raise the electric field threshold along the lower ao portion of trench channels 22 (so-called "trench channel stop"). Preferably, then, boron atoms (having a "tilt angle" of 0 °) are implanted with an energy of about 20 keV and a dose of about 5-1013 ions / cm 2, see U.S. Pat. patent for Eklund et al. The energy and dose of this implantation may vary slightly depending on the conditions of the processing steps for making the trenches 22. The treatment in this case with low doped substrate is briefly described in the article by P.C. Hunt as et al., "Process HE: A Highly Advanced Trench Isolated Bipolar Technology for Analogue and Digital Applications", Proceeding of IEEE 1988, Custom and Integrated Circuits Conference, New York, May 16-19.

Efter avslutad etsning av trenchar bortetsas de kvarvarande partierna av oxidskiktet 20 ("hard-mask"). Härvid tjänar det närmast under liggande skiktet 19 av polykisel som etsstopp. 522 038 13 Därefter bortetsas polykiselskiktet 19 med ett val av ets och etsningsbetingelser, som lämnar de omedelbart under polykiselskiktet liggande tältoxidpartierna 18 och kiseldioxiden 15b så gott som opåverkade. Härigenom bibehålls den goda likformigheten hos fältoxidens tjocklek.After the etching of the trenches is completed, the remaining portions of the oxide layer 20 ("hard-mask") are etched away. In this case, the layer closest to the underlying layer 19 of polysilicon serves as an etching stop. Thereafter, the polysilicon layer 19 is etched away with a choice of etching and etching conditions which leave the tent oxide portions 18 immediately below the polysilicon layer 18 and the silica 15b virtually unaffected. In this way the good uniformity of the thickness of the field oxide is maintained.

Detta etsningsförfarande kan företrädesvis utföras direkt efter avslutad etsning av trencharna s 22 med hjälp av sekvensiell torretsning i ett multikammarsystem ("cluster system").This etching process can preferably be performed immediately after the etching of the trenches s 22 is completed by means of sequential dry etching in a multi-chamber system ("cluster system").

Efter etsningen av trencharna 22 och efter avlägsnande av kiseloxidhårdmasken 20 och polykiselspärrskiktet 19 och kiseloxidskiktet 15b oxideras skivans yta termiskt vid ca 900°C i våt atmosfär. Därvid oxideras också väggarna i trencharna 22 och den resulterande tjockleken hos oxidskiktet 23 på trenchamas väggar blir ca 30 nm, se fig. 17. Det så erhållna barriär- 1o oxidskiktet 24 på den övre ytan av skivan, vilket odlas samtidigt med (genom termisk oxide- ring) med oxidskiktet 23 på trencharnas väggar, fär en tjocklek av ca 30 nm, se fig. 17.After the etching of the trenches 22 and after removal of the silica hard mask 20 and the polysilicon barrier layer 19 and the silica layer 15b, the surface of the wafer is thermally oxidized at about 900 ° C in a wet atmosphere. The walls of the trench 22 are also oxidized and the resulting thickness of the oxide layer 23 on the walls of the trench becomes about 30 nm, see fi g. 17. The thus obtained barrier oxide layer 24 on the upper surface of the disk, which is grown simultaneously with (by thermal oxidation) with the oxide layer 23 on the walls of the trenches, has a thickness of about 30 nm, see fi g. 17.

Ovanpå barriäroxidskiktet 24 deponeras sedan ett tunt skikt av kiselnitrid 25 företrädesvis med hjälp av LPCVD-teknik, se fig. 18. Härpå deponeras ytterligare ett oxidskikt 26, ca 30 nm tjockt, genom företrädesvis termisk dekomponering av TEOS, också med hjälp av is LPCVD-teknik. Ytskikt motsvarande det härvid erhållna nitridskiktet 25 och oxidskiktet 26 återfinns även utmed mantelytan och bottnen hos trencharna 22 till följd av den konforrna deponering, som erhålls med LPCVD-teknik. Avslutningsvis deponeras ett tjockt skikt 27 med tjocklek av ca 1,5 pm av mikrokristallint kisel eller polykisel, också med hjälp av LPCVD-teknik, över skivans yta, så att alla trenchar 22 helt fylls (växer ihop) av detta ki- zo selskikt. Vid det föredragna utförandet används mikrokristallint kisel, eftersom detta ger bätt- re fyllnadsgrad.A thin layer of silicon nitride 25 is then deposited on top of the barrier oxide layer 24, preferably by means of LPCVD technology, see fi g. 18. A further oxide layer 26, about 30 nm thick, is then deposited thereon, by preferably thermal decomposition of TEOS, also by means of ice LPCVD technology. Surface layers corresponding to the nitride layer 25 and the oxide layer 26 thus obtained are also found along the mantle surface and the bottom of the trenches 22 due to the conformal deposit obtained by LPCVD technology. Finally, a thick layer 27 with a thickness of about 1.5 μm of microcrystalline silicon or polysilicon, also by means of LPCVD technology, is deposited over the surface of the disc, so that all the trenches 22 are completely filled (grow together) by this chisel seal layer. In the preferred embodiment, microcrystalline silicon is used, as this gives a better degree of filling.

Efter deponering av skiktet 27 av rnikrokristallint kisel eller polykisel avlägsnas (bortet- sas) detta skikt 27 på samtliga övre eller yttre ytpartier av skivan med hjälp av torretsning, se fig. 18, så att material från detta kiselskikt endast blir kvar i trencharna 22. Vid det före- zs dragna förfarandet avstannas etsningen, när det närmast under skiktet 27 av rnikrokristallint kisel liggande oxidskiktet 26 har frilagts vid skivans översta eller yttersta ytpartier. Härige- nom undviks en onödig överetsning av det mikrokristallina kisel eller polykisel, som utgör fyllnadsmaterialet i trencharna 22. Ändå kan det inträffa, att trencharna 22 inte förblir helt fyllda efter detta steg. ao Efter avslutad etsning oxideras kiselskivan tenniskt vid ca 950°C i våt atmosfär. Därvid oxideras vid sin övre yta det kisel 27, som fyller trencharna 22, så att ett ca 0,4 tim tjockt isolationsskikt 28 (sk "cap-oxide") av kiseldioxid bildas i trencharnas mynningar eller öpp- ningar, se fig. 19. Det befintliga nitridskiktet 25, vilket fungerar som oxidationsspärr, för- hindrar, att skivans övriga partier oxideras ytterligare. Det översta tunna oxidskiktet 26 och ss det därunder direkt liggande nitridskiktet 25 på skivans övre yta avlägsnas därefter genom sekvensiell torretsning. Denna torretsning avstannas vid skikten omedelbart under nitridskiktet 25, dvs när ytan av fältoxidorrirådena 18 och barriäroxidskiktet 24 har frilagts.After deposition of the layer 27 of microcrystalline silicon or polysilicon, this layer 27 is removed (removed) on all upper or outer surface portions of the disc by means of dry etching, see fi g. 18, so that material from this silicon layer remains only in the trenches 22. In the preferred process, the etching is stopped when the oxide layer 26 closest to the layer 27 of microcrystalline silicon has been exposed at the upper or outermost surface portions of the disc. This avoids unnecessary over-etching of the microcrystalline silicon or polysilicon, which constitutes the filling material in the trenches 22. Nevertheless, it may happen that the trenches 22 do not remain completely filled after this step. ao After etching is completed, the silicon wafer is oxidized tennis at about 950 ° C in a wet atmosphere. At its upper surface, the silicon 27 which fills the trenches 22 is oxidized, so that an approximately 0.4 hour thick insulating layer 28 (so-called "cap oxide") of silica is formed in the mouths or openings of the trenches, see fi g. 19. The existing nitride layer 25, which acts as an oxidation barrier, prevents the other portions of the disk from being further oxidized. The top thin oxide layer 26 and ss the nitride layer 25 directly below it on the upper surface of the disc are then removed by sequential dry etching. This dry etching is stopped at the layers immediately below the nitride layer 25, i.e. when the surface of the field oxidor regions 18 and the barrier oxide layer 24 have been exposed.

Inledningsvis nämndes, att det är välkänt, att en bottendiffusion av typ N+ används som lågresistiv kollektorelektrod i en NPN-transistor. För att säkerställa låg resistans mellan 522 038 14 kollektoranslutningen vid kiselytan och den begravda bottendiffusionen 5 bildas en sk kollek- torplugg. Demia plugg definieras på litografisk väg, se fig. 20a, genom att ett fotoresistskikt 31 påläggs över hela skivans yta och en mönstríng utförs av detta skikt, så att en öppning för ett område 30' för pluggen i fotoresistskiktet 31 bildas över det aktuella komponentområdet. s Vid det föredragna utförandet fungerar även bottendiffusionen 5 som den ena elektroden i en plattkondensator, vilken skall framställas samtidigt. Följaktligen definieras vid detta process- steg även en öppning för ett ontråde 30" för elektroder i fotoresistskiktet 31, inom vilket område denna kondensator skall framställas och vilket område innefattar två åtskilda områden anslutningspluggar till det begravda området 5 av typ N+ för att reducera serieresistansen till 1o denna begravda bottendiffusion 5, som skall utgöra en del av anslutningen till den ena kon- densatorelektroden. Öppningarna i fotoresistskiktet 31 utförs, så att de täcker hela områden mellan områden av fåltoxidskiktet 18, vilket också innebär att de kvarvarande partierna av fotoresistskiktet 31 täcker andra hela områden mellan områden av fältoxidskilctet 18. Detta villkor kan även uttryckas, såsom att kanterna hos öppningarna i fotoresistskiktet alltid ligger is över områden av fáltoxidskiktet 18. Öppningar finns också över områden 30"' för basanslut- ning av den laterala PNP-transistor, som skall framställas, se fig. 20b.It was initially mentioned that it is well known that a bottom diffusion of type N + is used as a low-resistance collector electrode in an NPN transistor. To ensure low resistance between the collector connection at the silicon surface and the buried bottom diffusion 5, a so-called collector plug is formed. Demia plug is defined in lithographic way, see fi g. 20a, by applying a photoresist layer 31 over the entire surface of the disc and a pattern is made of this layer, so that an opening for an area 30 'of the plug in the photoresist layer 31 is formed over the relevant component area. In the preferred embodiment, the bottom diffusion 5 also functions as one electrode in a plate capacitor, which is to be produced simultaneously. Accordingly, in this process step, an opening for a 30 "electrode wire for electrodes in the photoresist layer 31 is also defined, within which area this capacitor is to be manufactured and which area comprises two separate areas of connection plugs to the buried area 5 of type N + to reduce the series resistance to 10o. The openings in the photoresist layer 31 are made so as to cover entire areas between areas of the field oxide layer 18, which also means that the remaining portions of the photoresist layer 31 cover other whole areas between areas of the field oxide shield 18. This condition can also be expressed as such that the edges of the apertures in the photoresist layer always lie ice over areas of the field oxide layer 18. Apertures are also present over areas 30 "'for base connection of the lateral PNP transistor to be produced, see fi g. 20b.

Efter mönstringen av fotoresistskiktet 31 utförs en dopning vid öppningama i fotoresist- skiktet 31, dvs vid öppningarna för området 30* för kollektorpluggen, öppningen vid området 30" för kondensatorelektroderna 30" och vid öppningarna 30"' för områdena för basanslut- zo ningen, för åstadkommande av till N-typ kraftigt dopade områden, såsom åskådliggörs av pilarna i fig. 20a och 20b. Detta dopningssteg sker företrädesvis med hjälp av jonimplantation av tex fosfor med en energi av ca 50 keV och en typisk dos av 5-1015 joner/cmz. Det är viktigt, att energin vid denna implantation väljs, så att utsträckningen av de defekter, vilka införs i kislet vid själva implantationssteget, inte passerar ned förbi det djup, som bestäms av zs den undre ytan eller bottnen hos fáltoxidskiktet 18, dvs den nivå, där detta skikt slutar, sett riktning ned från skivans yta. Om defekterna sträcker sig djupare ned, kan det föranleda upp- komst av dislokationer i närheten av ernitter-bas- och/eller bas-kollektorövergången med åtföljande läckageproblem i den NPN-transistor, som skall framställas. Följaktligen kan im- plantationsenergin och dosen komma att variera något beroende på betingelserna vid den so tidigare utförda fältoxidationen för framställning av fältoxidskiktet 18, se särskilt den ovan nämnda svenska patentansökningen 9701934-3.After the patterning of the photoresist layer 31, a doping is performed at the openings in the photoresist layer 31, i.e. at the openings for the area 30 * of the collector plug, the opening at the area 30 "for the capacitor electrodes 30" and at the openings 30 "'for the areas for the base connection, for the creation of N-type strongly doped regions, as illustrated by the arrows in fi g. 20a and 20b. It is important that the energy of this implantation is chosen so that the extent of the defects which are introduced into the silicon at the implantation stage itself does not pass down to the depth determined by the lower surface or bottom of the phthalate oxide layer 18, i.e. the level , where this layer ends, seen in the direction down from the surface of the disc. the transition with associated leakage problems in the NPN transistor to be fabricated. Consequently, the implantation energy and the dose may vary somewhat depending on the conditions of the field oxidation previously carried out for the production of the field oxide layer 18, see in particular the above-mentioned Swedish patent application 9701934-3.

Efter implantationen avlägsnas det tunna skyddande oxidlagret 24 ovanpå implanterade områden, företrädesvis med hjälp av torretsning, se fortfarande fig. 20a och 20b. Den kan dock observeras, att detta oxidlager 24 fmns kvar på de ytpartier, som är täckta av fotoresist- as skiktet 31, dvs bl a på de delar av den bipolära NPN-transistom, där ett basområde 36' sena- re kommer att definieras, se fig. 21a. Därefter avlägsnas fotoresistskiktet 31 på känt sätt, varefter skivan, för indrivning av det vid implantationen införda dopämnet, värrnebehandlas vid typiskt 900°C i ca en halv timme i företrädesvis icke oxiderande atmosfär, tex innehål- lande NZ eller Ar. Den resulterande kollektorpluggen 31 av typ N +, en av kondensatorelekt- 522 038 15 rodema 32 och en anslutning 32” till denna, också av typ N +, och pluggar 32" för anslutning det begravda basanslutningsskiktet 5 i den laterala PNP-transistom efter denna värrnebehand- ling visas i fig. 21a och 21b.After implantation, the thin protective oxide layer 24 on top of implanted areas is removed, preferably by means of dry etching, see still fi g. 20a and 20b. It can be observed, however, that this oxide layer 24 remains on the surface portions covered by the photoresist layer 31, i.e. on the parts of the bipolar NPN transistor, among others, where a base region 36 'will later be defined. se fi g. 21a. Thereafter, the photoresist layer 31 is removed in a known manner, after which the disk, for recovery of the dopant introduced during implantation, is heat-treated at typically 900 ° C for about half an hour in a preferably non-oxidizing atmosphere, for example containing NZ or Ar. The resulting collector plug 31 of type N +, one of the capacitor electrodes 32 and a connection 32 "thereto, also of type N +, and plugs 32" for connection of the buried base connection layer 5 in the lateral PNP transistor after this heat treatment is shown in fi g. 21a and 21b.

Efter avslutad värmebehandling avlägsnas den eventuella (tunna) oxidskikt, som bildats i s området 30" för kondensatom och i området 30', ovanpå kollektorpluggen 31 för NPN-tran- sistorn och i områdena 30"' för basanslutningen hos PNP-transistorn, genom att skivan under ett kort ögonblick etsas i utspädd fluorvätesyra. Direkt efter denna etsning deponeras, före- trädesvis med hjälp av LPCVD-teknik, ett tunt kiselnitridskikt 34 över skivan, se fig. 21a och 21b. Detta nitridskikt 34 tjänar två speciella syften vid framställningsprocessen: w i) Den del av nitridskiktet 34, vilken ligger i direkt kontakt med det område av kiselskivans yta, vilket ingår i kondensatorområdet 30" och där också en av kondensatorelektroderna 30"' skall bildas, kommer att fungera som dielektrikum i den kondensator, vilken skall framställas.After heat treatment is completed, any (thin) oxide layer formed in the area 30 "of the capacitor and in the area 30 ', on top of the collector plug 31 of the NPN transistor and in the areas 30"' of the base connection of the PNP transistor, is removed by for a brief moment etched in dilute hydrochloric acid. Immediately after this etching, a thin silicon nitride layer 34 is deposited over the disk, preferably using LPCVD technology, see fi g. 21a and 21b. This nitride layer 34 serves two special purposes in the manufacturing process: wi) The part of the nitride layer 34 which is in direct contact with the area of the silicon wafer surface which is included in the capacitor region 30 " act as a dielectric in the capacitor to be produced.

Eftersom kiselnitrid har högre dielektricitetstal (ca 2 gånger) än kiseldioxid, erhålls genom användning av nitrid kondensatorer med högre kapacitans per ytenhet jämfört med kondensa- 1storer utförda med kiseldioxid som dielektrikum. Nitridskiktets tjocklek anpassas, så att kon- densatom får en kapacitans av ca 2,4 fF/umz. Detta motsvarar ett medelst LPCVD deponerat nitridskikt 34 med tjocklek av ca 27 nm. ii) Den del av nitridskiktet 34, som deponeras ovanpå kvarvarande oxidskikt 24 i det aktiva område 36', där basanslutningen till den bipolära NPN-transistorn, som skall framställas, se- zo nare skall bildas, ger en ökad tjocklek hos dennas isolerande dielektrikum och följaktligen en lägre parasitkapacitans för kollektor-basövergången.Since silicon nitride has a higher dielectric number (approx. 2 times) than silica, capacitors with a higher capacitance per unit area are obtained by using nitride compared with capacitors made of silica as a dielectric. The thickness of the nitride layer is adjusted so that the capacitor has a capacitance of approx. 2.4 fF / umz. This corresponds to a nitride layer 34 deposited by LPCVD with a thickness of about 27 nm. ii) The part of the nitride layer 34 which is deposited on top of the remaining oxide layer 24 in the active region 36 ', where the base connection to the bipolar NPN transistor to be produced is later to be formed, gives an increased thickness of its insulating dielectric and consequently a lower parasitic capacitance for the collector-base junction.

Efter påläggning av nitridskiktet 34, se fortfarande fig. 21a och 21b, mönstras skivan på litografisk väg, genom att först ett fotoresistskikt 35 påläggs och sedan lämpligt placerade öppningar åstadkoms i detta för deñnition av ett basområde 36' för den NPN-transistor, som 25 skall framställas, och av öppningar 37", 37"' för kollektor och emitter i den laterala PNP- transistor, vilken skall framställas, och för defmition av öppningar för anslutningar för sub- stratkontakter 37' i P-ornrådena. Öppningen för definition av basområdet 36' för den NPN- transistor, som skall framställas, förläggs, så att den ligger över områden, där inget fältoxid- skikt 18 finns, och så att öppningens kanter ligger på ej alltför litet avstånd från just område- sona av fáltoxidskiktet 18. Öppningar för kollektor och ernitter i den laterala PNP-transistor, som skall framställas, placeras likaledes över områden, där inget fältoxidskikt 18 fimis. Öpp- ningarnas kanter placeras dock invid kanterna hos fåltoxidskiktet 18, se fig. 21b. Dessa öpp- ningar ligger också över N-områden 13 och därmed över bottendiffusioner 5 av typ N +. Öppningarna i fotoresistskiktet 35 för anslutningar för substratkontakter ligger däremot över as P-områden 14 och dänned över bottendiffusioner 8 av typ P-. Därefter utförs en etsning i Öppningarna i fotoresistskiktet 35, företrädesvis genom torretsning. Detta torretsningssteg ut- förs sekvensiellt, varvid nitridskiktet 34 avlägsnas först. Därefter bortetsas det underliggande oxidskiktet 24. Etsningsprocessen avstamias, när kiselytan frilagts. Detta mönstringssteg, vil- ket är speciellt för det här beskrivna utförandet, reducerar för den NPN-transistor, som skall 522 038 16 framställas, basområdets yta, som i annat fall skulle ha bestämts av öppningar i fältoxidskiktet men som här bestäms av kanterna hos öppningar i fotoresistskiktet 35. Vidare undviker man, att det basområde, som skall framställas i NPN-transistom, bringas i nära kontakt med kan- terna av fältoxidskiktet, där en förhöjd koncentration av dopämnen råder till följd av "pile- s up" av dopämnen från N-områdena (N-wells) 13, såsom nämnts ovan. Mönstringen för åstad- kommande av öppningar i nitridskiktet 34 och i oxidskiktet 24 mellan områden av fältoxid- skiktet 18 görs i syfte att reducera kapacitansen mellan kollektor och bas för den NPN-tran- sistor, som skall framställas, genom att en väldefinierad öppning kan erhållas, och kvarvaran- de partier av nitridskiktet används för att bilda ett dielektrikumskikt för den kondensator, som 1o skall framställas. Vidare kan samma mönstringssteg användas för att definiera avståndet mel- lan emitter och kollektor för laterala PNP-transistor, som skall framställas. Fördelen med det- ta förfarande är att avståndet mellan emittem och kollektom i denna blir väldefinierat samti- digt som emitter- och kollektoröppningama kan göras mindre, vilket minskar den kapacitiva kopplingen mellan dessa elektroder. Detta avstånd skulle i annat fall definieras av fältoxid- is strängarna 18, såsom visas i fig. 21b.After applying the nitride layer 34, still see fi g. 21a and 21b, the disk is patterned by lithographic means, by first applying a photoresist layer 35 and then making appropriately located apertures therein for denining a base region 36 'of the NPN transistor to be made, and by apertures 37 ", 37. "'for the collector and emitter of the lateral PNP transistor to be manufactured, and for the definition of openings for connections for substrate contacts 37' in the P-wires. The aperture for defining the base region 36 'of the NPN transistor to be manufactured is located so that it lies over areas where there is no field oxide layer 18, and so that the edges of the aperture are not too small a distance from the area zones. of the field oxide layer 18. Openings for collector and ernitter in the lateral PNP transistor to be produced are likewise placed over areas where no field oxide layer 18 fi mis. However, the edges of the openings are placed next to the edges of the field oxide layer 18, see fi g. 21b. These openings also lie over N-areas 13 and thus over bottom diffusions 5 of type N +. The openings in the photoresist layer 35 for connections for substrate contacts, on the other hand, overlie P-areas 14 and then over bottom diffusions 8 of type P-. Thereafter, an etching is performed in the openings in the photoresist layer 35, preferably by dry etching. This dry etching step is performed sequentially, with the nitride layer 34 being removed first. Thereafter, the underlying oxide layer 24 is etched away, the etching process is graded, when the silicon surface is exposed. This patterning step, which is specific to the embodiment described here, reduces for the NPN transistor to be manufactured the surface area of the base region, which would otherwise have been determined by apertures in the field oxide layer but which is here determined by the edges of apertures in the photoresist layer 35. Furthermore, it is avoided that the base region to be produced in the NPN transistor is brought into close contact with the edges of the field oxide layer, where an increased concentration of dopants prevails due to "piles up" of dopants from The N-wells (N-wells) 13, as mentioned above. The pattern for making apertures in the nitride layer 34 and in the oxide layer 24 between areas of the field oxide layer 18 is made in order to reduce the capacitance between collector and base of the NPN transistor to be produced, by obtaining an inverted aperture. , and the remaining portions of the nitride layer are used to form a dielectric layer for the capacitor to be produced. Furthermore, the same sampling step can be used to increase the distance between the emitter and the collector of the lateral PNP transistor to be produced. The advantage of this method is that the distance between the emitter and the collector in it is well defined at the same time as the emitter and collector openings can be made smaller, which reduces the capacitive connection between these electrodes. This distance would otherwise be defined by the field oxide ice strands 18, as shown in Fig. 21b.

Fördelen med det ovan beskrivna förfarandet är, att kondensatorns dielektrikum, vilket utgörs av nitridskiktet ovanpå pluggen 32, som bildar kondensatorns ena elektrod, framställs samtidigt med det skikt, som definierar emitter-basområdet 36' hos den NPN-transistor, som skall framställas, samtidigt som parasitbidraget från kapacitansen mellan kollektor och bas för zo denna NPN-transistor reduceras samt att emitter-basområdet 36 blir väldefinierat i den NPN- transistor, som skall framställas, liksom att avståndet mellan emitter- och kollektorområden i den laterala PNP-transistor, som skall framställas, även blir välbestämt, genom att det defini- eras på litografisk väg.The advantage of the method described above is that the dielectric of the capacitor, which consists of the nitride layer on top of the plug 32, which forms one electrode of the capacitor, is produced simultaneously with the layer defining the emitter-base region 36 'of the NPN transistor to be produced. that the parasite contribution from the capacitor between base and base for this NPN transistor is reduced and that the emitter base region 36 is well defined in the NPN transistor to be produced, as well as that the distance between emitter and collector regions in the lateral PNP transistor to be produced is produced, also becomes well-determined, by being defined by lithographic means.

Efter etsningen av nitridskiktet 34 och oxidskiktet 24 för definition av basområden 36' zs för den NPN-transistor, som skall framställas, kollektorfönster 37", 37"' för den laterala PNP-transistor, som skall framställas, och substratanslutningar 37” avlägsnas fotoresistskiktet 35 på känt sätt. Vid det föredragna utförandet deponeras därefter, företrädesvis med hjälp av LPCVD-teknik, ett tunt skikt av amorft kisel 38 med tjocklek av ca 200 nm över skivans yta, se fig. 22. Detta kiselskikt 38, vilket senare i processen kommer att utgöra bastilledare till ao den NPN-transistor, som skall framställas, toppelektrod till den kondensator, som skall fram- ställas, ledare till emitter och kollektor i den laterala PNP-transistor, som skall framställas, och anslutning till substratkontakter, kan även utgöras av rnikrokristallint kisel eller polykisel.After etching the nitride layer 34 and the oxide layer 24 to define base regions 36 'zs for the NPN transistor to be produced, collector windows 37 ", 37"' for the lateral PNP transistor to be produced, and substrate connections 37 ", the photoresist layer 35 is removed. in a known manner. In the preferred embodiment, a thin layer of amorphous silicon 38 with a thickness of about 200 nm over the surface of the disk is then deposited, preferably by means of LPCVD technology, see Fig. 22. This silicon layer 38, which later in the process will form the base conductor to the NPN transistor to be manufactured, the top electrode of the capacitor to be manufactured, the conductor of the emitter and collector of the lateral PNP transistor to be manufactured, and the connection to the substrate contacts, may also consist of microcrystalline silicon or polysilicon .

Vid en härefter följande jonimplantation, vilken illustreras av pilama i fig. 22, dopas det amorfa kiselskiktet 38 till att bli av kraftigt dopad P-typ. Vid det föredragna utförandet as utförs detta jonimplantationssteg, genom att företrädesvis BFZ implanteras med en energi av ca 50 keV och en dos av ca 2-1015 joner/cmz. Energin vid implantationen är så anpassad, att de implanterade boratomema inte når ned till ytan av det epitaxiella skiktet 9. Dos och energi kan komma att variera något beroende på tjockleken hos det just deponerade amorfa kiselskik- tet 38 och på dettas beskaffenhet. Även andra borföreningar och/eller atomärt bor kan använ- 522 038 17 das vid jonimplantationen i detta kiselskikt. Energi och dos måste i så fall anpassas till lämp- liga värden.In a subsequent ion implantation, which is illustrated by the arrows in Fig. 22, the amorphous silicon layer 38 is doped to become of heavily doped P-type. In the preferred embodiment as, this ion implantation step is performed, by preferably implanting BFZ with an energy of about 50 keV and a dose of about 2-1015 ions / cm 2. The energy at implantation is so adapted that the implanted boron atoms do not reach down to the surface of the epitaxial layer 9. Dose and energy may vary slightly depending on the thickness of the just deposited amorphous silicon layer 38 and on its nature. Other boron compounds and / or atomic boron can also be used in the ion implantation in this silicon layer. In this case, energy and dose must be adjusted to appropriate values.

Ovanpå det amorfa kiselskiktet 38 deponeras ett kiseloxidskikt 39 med tjocklek av ty- piskt 150 nm. Vid det föredragna utförandet deponeras detta oxidskikt 39 med hjälp av s PECVD-teknik men även andra typer av sådana sk lågtemperaturoxider, deponerade med hjälp av någon lämplig CVD-teknik, t ex LTO, kan användas. Vid det föredragna utförandet hålls temperaturen vid deponering av oxidskiktet 39 så låg, att det amorfa kiselskiktet 38 inte bringas att rekristallisera. Fördelarna med att använda en kombination av amorft kisel, vilket implanterats med BFZ, under ett skyddsskikt 39 av kiseloxid, deponerat med PECVD-teknik, w vid framställning av bastilledare till NPN-transistorer finns beskrivna i svensk patentansökan 9504150-5.A silicon oxide layer 39 with a thickness of typically 150 nm is deposited on top of the amorphous silicon layer 38. In the preferred embodiment, this oxide layer 39 is deposited by means of PECVD technology, but also other types of such so-called low-temperature oxides, deposited by means of any suitable CVD technology, eg LTO, can be used. In the preferred embodiment, the temperature upon deposition of the oxide layer 39 is kept so low that the amorphous silicon layer 38 is not caused to recrystallize. The advantages of using a combination of amorphous silicon, which is implanted with BFZ, under a protective layer 39 of silicon oxide, deposited with PECVD technology, w in the manufacture of base conductors for NPN transistors are described in Swedish patent application 9504150-5.

Efter deponering av kiseloxidskiktet 39 beläggs skivans yta med ett fotoresistskikt 40 och mönstras på litografisk väg, varvid ett område visat vid 40' definieras, vilket ingår i kondensatorornrådet 30" och är avsett för en övre elektrod, som hör till den plattkondensator, 15 vilken skall framställas, och som är placerad ovanpå det dielektrikum av nitrid 34, vilket finns i hela området 30", och vilket område 40” alltså är täckt av fotoresistskiktet 40. Vidare täcker områden av fotoresistskiktet 40 ytor omkring det begynnande emitter-basområdet 36' för den NPN-transistor, som skall framställas, och vidare täcker det områden 37"” för emit- terelektroder och områden 37" för kollektorelektroder för den laterala PNP-transistor, som zo skall framställas, och områden 37' för substratkontaktanslutningar, se fig. 23a och 23b. Med det nu pålagda och mönstrade fotoresistlagret 40 som mask bortetsas kiseloxidskiktet 39 och underliggande skikt 38 av amorft kisel i öppningama i resistskiktet. Etsningen, vilken av- stannas, när kiselnitridskiktet 34 helt frilagts i de öppningar i fotoresistskiktet 40, där detta nitridskikt fmns såsom ovanpå fältoxiden och i det område 40", där anslutning skall göras via zs den begravda diffusionen till den undre elektroden i den kondensator, som skall framställas, sker företrädesvis med hjälp av sekvensiell torretsning i ett multikammarsystem ("cluster sys- tem"). Resultatet återges av fig. 23a och 23b. Vid det föredragna utförandet är demia ets- ningsföljd så anpassad, att en kiseltjocklek av ca 20 - 40 nm av substratet i öppningen för det begynnande emitter-basornrådesområdet 36' förbrukas under etsningsprocessens slutskede ao (som är ett sk överetsningssteg).After depositing the silicon oxide layer 39, the surface of the disk is coated with a photoresist layer 40 and patterned by lithographic means, defining an area shown at 40 ', which is included in the capacitor region 30 "and is intended for an upper electrode belonging to the plate capacitor 15. which is located on top of the nitride dielectric 34 which is present in the entire region 30 ", and which region 40" is thus covered by the photoresist layer 40. Further, areas of the photoresist layer 40 cover surfaces around the incipient emitter base region 36 'of the NPN transistor to be manufactured, and further it covers areas 37 "" for emitter electrodes and areas 37 "for collector electrodes for the lateral PNP transistor to be manufactured, and areas 37 'for substrate contact terminals, see fi g. 23a and 23b. With the now applied and patterned photoresist layer 40 as a mask, the silica layer 39 and the underlying layer 38 of amorphous silicon are etched away in the openings in the resist layer. The etching, which is stopped when the silicon nitride layer 34 is completely exposed in the openings in the photoresist layer 40, where this nitride layer is present as on top of the field oxide and in the area 40 "where connection is to be made via zs the buried diffusion to the lower electrode in that capacitor, The result is reproduced by means of sequential dry etching in a multi-chamber system ("cluster system"). 40 nm of the substrate in the opening of the incipient emitter-base area 36 'is consumed during the final stage ao of the etching process (which is a so-called over-etching step).

Efter avslutad etsning utförs en extra dopning av det område, som skall bli NPN-transis- toms kollektor, i syfte att minimera sk "base wideníng" och härigenom förbättra transistoms högfrekvensegenskaper, se artikeln av M C Wilson, "The application of a selective implanted collector to an advanced bipolar process", ESSDERC'90, Nottingham, September 1990. Vid as det föredragna förfarandet sker denna dopning med hjälp av jonimplantation av fosfor, såsom antyds av pilarna i fig. 23a och 23b, och företrädesvis i två steg. Under det första steget irn- planteras fosfor med en energi av ca 200 keV och med en dos av ca 1-1012 joner/cmz. Under det andra steget implanteras fosfor med en energi av 460 keV och en dos av ca 1,8-1O12 jo- ner/cmz. Den inbördes ordningsföljden mellan dessa tvâ implantationssteg kan variera. En 522 038 18 smärre justering av respektive implantationsdos och energi kan vid faktiskt framställning alltid vara nödvändig för att kompensera mindre processvariationer, t ex smärre förändringar av det epitaxiella skiktets 9 tjocklek, etc. Det skall härvid observeras, att dopningen är linjerad eller inriktad ("aligned") med öppningen av det begynnande emitter-basområdet 36' samt att fotore- s sistskiktet 40 kvarligger på skivan vid implantationen för att förhindra, att dopämnet (i det föredragna fallet fosfor) intränger i det epitaxiella skiktet 9 på icke avsedd plats. Någon för- höjd kollektordopning kommer därför efter avslutade framställningssteg inte att återfinnas un- der den sk extrinsiska basen, dvs det område utmed kanten av området 36”, där det amorfa kiselskiktet 38 av typ P+ är i kontakt med ytan av det epitaxiella kiselskiktet 9. Härigenom 1o kan låg kapacitans mellan kollektor och bas bibehållas i den NPN-transistor, som skall fram- ställas.After the etching is completed, an additional doping of the area which is to become the collector of the NPN transistor is carried out, in order to minimize so-called "base widening" and thereby improve the high frequency properties of the transistor, see the article by MC Wilson, "The application of a selective implanted collector to an advanced bipolar process ", ESSDERC'90, Nottingham, September 1990. In the preferred method, this doping takes place by means of ion implantation of phosphorus, as indicated by the arrows in fi g. 23a and 23b, and preferably in two steps. During the first step, phosphorus is implanted with an energy of about 200 keV and with a dose of about 1-1012 ions / cm2. During the second stage, phosphorus is implanted with an energy of 460 keV and a dose of about 1.8-1O12 ions / cm2. The relative order between these two implantation steps may vary. A minor adjustment of the respective implantation dose and energy during actual production may always be necessary to compensate for minor process variations, eg minor changes in the thickness of the epitaxial layer 9, etc. It should be noted that the doping is aligned or oriented (""). aligned ") with the opening of the incipient emitter base region 36 'and that the photoresist last layer 40 remains on the disk during implantation to prevent the dopant (in the preferred case phosphorus) from penetrating the epitaxial layer 9 at an unintended location. Therefore, after completed production steps, no increased collector doping will be found under the so-called extrinsic base, ie the area along the edge of the area 36 ”, where the amorphous silicon layer 38 of type P + is in contact with the surface of the epitaxial silicon layer 9. As a result, a low capacitance between collector and base can be maintained in the NPN transistor to be produced.

Efter avslutad implantation avlägsnas fotoresistskiktet 40 på känt sätt, varpå ett tunt kiseldioxidskikt 42, med tjocklek av ca 20 nm, deponeras över skivans yta, så att det särskilt täcker öppningarna 36' vid det begynnande emitter-basområdet, se fig. 24. Vid det föredragna is utförandet deponeras detta oxidskikt 42 företrädesvis med hjälp av termisk oxidation i våt atmosfär vid 800°C. Vid detta oxidationssteg kommer det tidigare pålagda oxidskiktet 39, vil- ket deponerats vid låg temperatur med hjälp av t ex PECVD-teknik enligt ovan, att förtätas samtidigt som kiseldioxidskikt 41 bildas på de vertikala fria sidoväggama eller kantytorna av det amorfa kiselskiktet 38. Vid oxidationen, som i sig innefattar en värmebehandling, om- zo vandlas det amorfa kiselskiktet 38 till polykristallint kisel (polykisel), dvs det kristalliserar delvis, samtidigt som implanterat bor redistribueras. Det tidigare amorfa kiselskiktet 38 kom- mer hädanefter att benämnas ett polykisellager av typ P+. Resultatet illustreras av fig. 24.After completion of implantation, the photoresist layer 40 is removed in a known manner, whereupon a thin silica layer 42, with a thickness of about 20 nm, is deposited over the surface of the disk, so that it specifically covers the openings 36 'at the incipient emitter base area, see fi g. In the preferred ice embodiment, this oxide layer 42 is preferably deposited by thermal oxidation in a wet atmosphere at 800 ° C. In this oxidation step, the previously applied oxide layer 39, which has been deposited at low temperature by means of, for example, PECVD technology as above, will be densified at the same time as silica layer 41 is formed on the vertical free side walls or edge surfaces of the amorphous silicon layer 38. , which in itself comprises a heat treatment, so the amorphous silicon layer 38 is converted to polycrystalline silicon (polysilicon), ie it crystallizes partially, at the same time as the implant should be redistributed. The previously amorphous silicon layer 38 will hereinafter be referred to as a polysilicon layer of type P +. The result is illustrated by fi g. 24.

Efter framställning av kiseldioxidskiktet 42 enligt ovan implanteras företrädesvis bor i skivan, såsom illustreras av pilarna i fig. 24, för bildning av det intrinsiska basområdet eller zs det effektiva basområdet till den NPN-transistor, vilken skall tillverkas. Vid det föredragna utförandet jonimplanteras bor med en energi av ca 10 keV och med en dos av ca 7-1013 joner/cmz. En smärre tjockleksförändring av det överst pålagda oxidskiktet 42 medför en motsvarande justering av energi och/eller dos. Implantationen tränger bara genom de olika pålagda oxid-, kisel- och nitridskikten just där bara kiseloxidskiktet 42 ligger direkt ovanpå ao den övre ytan av det epitaxiella skiktet 9, dvs i det begynnande ernitter-basonirådet 36”.After preparation of the silica layer 42 as above, boron is preferably implanted in the disk, as illustrated by the arrows in fi g. 24, to form the intrinsic base region or zs the effective base region of the NPN transistor to be fabricated. In the preferred embodiment, boron is implanted with an energy of about 10 keV and with a dose of about 7-1013 ions / cm 2. A minor change in thickness of the top layer of oxide 42 results in a corresponding adjustment of energy and / or dose. The implantation penetrates only through the various applied oxide, silicon and nitride layers just where only the silicon oxide layer 42 lies directly on top of the upper surface of the epitaxial layer 9, i.e. in the incipient ernitter-basonium council 36 ”.

Efter den ovan beskrivna sk basimplantationen oxideras skivan termiskt, företrädesvis i våt atmosfär vid 800°C i ca 20 minuter, vilket ytterligare minskar ytkoncentrationen av bor- atomer. Vid det föredragna utförandet beläggs skivan därefter konformt med ett ca 180 nm tjockt nitridskikt 44 med hjälp av LPCVD-teknik, se fig. 25a. Vid det föredragna utförandet ss etsas detta nitridskikt med hjälp av en speciell anisotrop torrets, tills på känt sätt en kant- sträng (sk "spacer") 45 av kiselnitrid återstår, där stora steg finns i kiselnitridskiktet 44, så- som vid öppningen av det begynnande emitter-basområdet 36' för den NPN-transistor, som skall framställas. Vid detta etsningssteg etsas inte enbart nitridskiktet 44 bort utan även det tidigare pålagda nitridskiktet 34 vid de områden, där detta ligger direkt under det senast på- 522 038 19 lagda nitridskiktet 44. Etsningen avstannas, när ytan av områdena av fältoxidskiktet 18 och av kiseloxidskiktet 42 har frilagts. Den öppning i det begynnande emitter-basområdet 36°, som bildas vid denna etsning av nitridskiktet 44, kommer att utgöra den sk emitteröppningen 36".After the so-called basic implantation described above, the disk is thermally oxidized, preferably in a wet atmosphere at 800 ° C for about 20 minutes, which further reduces the surface concentration of boron atoms. In the preferred embodiment, the wafer is then coated conformally with an approximately 180 nm thick nitride layer 44 using LPCVD technology, see fi g. 25a. In the preferred embodiment, this nitride layer is etched by means of a special anisotropic dryer, until in a known manner an edge strand (so-called "spacer") of silicon nitride remains, where large steps are present in the silicon nitride layer 44, as in the opening of the starting emitter base region 36 'of the NPN transistor to be manufactured. In this etching step, not only the nitride layer 44 is etched away but also the previously applied nitride layer 34 at the areas where it is directly below the last applied nitride layer 44. The etching is stopped when the surface of the areas of the field oxide layer 18 and of the silica layer 42 has been exposed. The opening in the incipient emitter-base region 36 °, which is formed by this etching of the nitride layer 44, will constitute the so-called emitter opening 36 ".

Efter avslutad framställning kommer ernittem i den framställda NPN-transistom att vara åt- s skild från polykisellagret 38, som är av typ P+, av nitridkantsträngarna 45 och av oxidskiktet 41 vid polykisellagrets kantytor. Vid etsningen friläggs också kiselytan i området 40", där en anslutning till den undre elektroden skall bildas i den kondensator, som skall framställas. Ki- selytan friläggs i också i områden 45 ', där basanslutningar skall bildas till den laterala PNP- transistor, som skall framställas, se fig. 23b. 1o Kvarvarande kiseloxidskikt 42, som är märkbart endast i emitteröppningen, löses där- efter bort antingen vâtkemiskt eller med hjälp av torretsning. Vid det föredragna utförandet används torretsning i två steg, varvid oxidskiktet 42 först avlägsnas med hjälp av RIE ("Re- active Ion Etch", reaktiv jonetsning) i ett plasma av Ar/CHF3/CF4 följt av en mild isotrop kiseletsning in situ i en atmosfär av Ar/NF3 för avlägsnande av föroreningar och strålskador 1s från föregående RIE-steg. Detta etsningssteg i Ar/NF3 avlägsnar en tjocklek av ca 150 - 200 Å kisel från den fria ytan av det epitaxiella skiktet 9 (den intrinsiska basen) i emitter- öppningen 36". Eftersom denna etsning påverkar den intrinsiska basprofilen, kan etsnings- djupet komma att varieras något beroende på kravet på strömförstärkningsfaktor (Hfe) i den transistor, som skall framställas. zo Vid en alternativ utföringsform, som illustreras i fig. 25b, där en sk "disposable spacer" nyttjas, är kiselnitridskiktet 44 utbytt mot ett något tunnare nitridskikt 144, med en tjocklek av ca 50 mn. Även detta kiselnitridskikt 144 deponeras konfonnt över skivan med hjälp av företrädesvis LPCVD-teknik. Ovanpå detta nitridskikt deponeras ett ca 150 nm tjockt kiselox- idskikt 148. Detta kiseloxidskikt 148, vilket kan utgöras av PECVD-TEOS-oxid eller zs SACVD-oxid ("Subatrnospheric Chemical Vapour Deposition"), påläggs över skivan näst intill konforrnt. Oxidskiktet 148 utmärks av, att det är framställt vid låg temperatur, exempel- vis vid omkring 400°C, och därigenom inte består av stökiometriskt sammansatt kiseldioxid utan att det är betydligt mer "poröst". Den sistnämnda egenskapen utnyttjas i följande fall.Upon completion of production, the sockets in the manufactured NPN transistor will be separated from the polysilicon layer 38, which is of type P +, by the nitride edge strands 45 and by the oxide layer 41 at the edge surfaces of the polysilicon layer. The etching also exposes the silicon surface in the area 40 ", where a connection to the lower electrode is to be formed in the capacitor to be produced. The silicon surface is also exposed in areas 45 ', where base connections are to be formed to the lateral PNP transistor, which to be prepared, see 23 g. 23b. of RIE ("Reactive Ion Etch", reactive ion etching) in a plasma of Ar / CHF3 / CF4 followed by a mild isotropic silicon etching in situ in an atmosphere of Ar / NF3 to remove impurities and radiation damage 1s from the previous RIE step This etching step in Ar / NF3 removes a thickness of about 150 - 200 Å of silicon from the free surface of the epitaxial layer 9 (the intrinsic base) in the emitter opening 36 ". Since this etching affects the intrinsic base coil, the etching depth may vary slightly depending on the requirement for current gain (Hfe) in the transistor to be produced. zo In an alternative embodiment, which is illustrated in fi g. 25b, where a so-called "disposable spacer" is used, the silicon nitride layer 44 is replaced by a slightly thinner nitride layer 144, with a thickness of about 50 mn. This silicon nitride layer 144 is also deposited confonantly over the disk by means of preferably LPCVD technology. On top of this nitride layer, an approximately 150 nm thick silica layer 148 is deposited. The oxide layer 148 is characterized in that it is produced at a low temperature, for example at about 400 ° C, and thereby does not consist of stoichiometrically composed silica but is considerably more "porous". The latter property is used in the following cases.

Efter deponering etsas oxidskiktet 148 och underliggande kiselnitridskikt 144 med hjälp ao av anisotrop torretsning. I det här beskrivna fallet utförs äteretsningen som en RIE-process med tre steg, vid vilken oxidskiktet 148 först avlägsnas i en gasblandning av Ar, CHF3 och CF4. Etsningen avstannas, när nitridskiktet 144 har frilagts på plana, horisontella ytor, tex vid nitridytor ovanpå fältoxidområdena 18, varvid kantsträngar av det porösa oxidskiktet 148 blir kvar på vertikala ytor. Därefter bortetsas i steg två nitridskiktet 144 med de uppkomna ss oxidkantsträngarna som mask, dvs i princip på alla horisontella ytor. Etsningsprocessen av- stannas, när ytan av fältoxidområdena 18 och kiseloxidskiktet 42 i emitteröppningen har frilagts. Analogt med det föredragna utförandet avlägsnas i steg tre resterande oxidskikt 42 i emitteröppningen med hjälp av RIE, åtföljt av en mild kiseletsning i Ar/NF3 för avlägsnande av ytföroreningar och strålskador. Efter avslutad torretsning kommer emitteröppningen att 522 038 20 omgärdas av en sammansatt kantsträng ("kompositspacer") bestående av "porös" oxid/nít- rid/oxid 148, 144, 39. En kort exponering av den sammansatta kantsträngen i HF (fluorväte- syra) avlägsnar den ytterst liggande "porösa" oxiden utan att nämnvärt angripa områden med termisk oxid. Avlösning av den "porösa" oxiden sker med fördel i HF-ånga i därför avsedd sutrustning (t ex "FSI/Excalibur") men alternativt kan även ett HF-baserat våtkemiskt bad användas. Resulterande kantsträngar efter etsningen kommer inte att ha triangulärt tvärsnitt utan deras tvärsnitt påminner snarare om ett "L", se fig. 25b.After deposition, the oxide layer 148 and the underlying silicon nitride layer 144 are etched by anisotropic dry etching. In the case described here, the ether etching is performed as a three-step RIE process, in which the oxide layer 148 is first removed in a gas mixture of Ar, CHF 3 and CF 4. The etching is stopped when the nitride layer 144 has been exposed on flat, horizontal surfaces, for example at nitride surfaces on top of the field oxide areas 18, whereby edge strands of the porous oxide layer 148 remain on vertical surfaces. Then, in step two, the nitride layer 144 is etched away with the resulting ss oxide edge strands as a mask, ie in principle on all horizontal surfaces. The etching process is stopped when the surface of the field oxide areas 18 and the silica layer 42 in the emitter orifice have been exposed. Analogously to the preferred embodiment, in step three, the remaining oxide layer 42 in the emitter orifice is removed by means of RIE, followed by a mild silicon etching in Ar / NF 3 to remove surface contaminants and radiation damage. Upon completion of dry etching, the emitter orifice will be surrounded by a composite edge strand ("composite spacer") consisting of "porous" oxide / nitride / oxide 148, 144, 39. A brief exposure of the composite edge strand in HF (hydrochloric acid) ) removes the outermost "porous" oxide without appreciably attacking areas of thermal oxide. Dissolution of the "porous" oxide is advantageously carried out in HF steam in the appropriate equipment (eg "FSI / Excalibur"), but alternatively an HF-based wet chemical bath can also be used. The resulting edge strings after the etching will not have a triangular cross-section, but their cross-section is more reminiscent of an "L", see fi g. 25b.

Fördelen med den just beskrivna tekniken med sk "disposable spacer" är, att öppningen i polykisellagret 38 av typ P+ inte blir hopträngd. Härigenom underlättas efterföljande depo- io nering och utdiffusion av dopänmen ur polykisellagret 46 av typ N+, dvs den sk "poly-plugg effekten" undertrycks.The advantage of the technique just described with so-called "disposable spacer" is that the opening in the polysilicon layer 38 of type P + is not compressed. This facilitates subsequent deposition and diffusion of the dopant from the polysilicon layer 46 of type N +, ie the so-called "poly-plug effect" is suppressed.

I fig. 25c nedan återges ett tvärsnitt av en NPN-transistor tillverkad enligt det i samband med fig. 25a beskrivna utförandet, dvs med nitridkantsträngar kvar i emitteröppningen. I fig. 25d återges motsvarande struktur tillverkad med hjälp av teknik med "disposable spacer" is enligt ovan, se även fig. 25b. Tvärsnittsbildema är upptagna med transmissionselektronmik- roskopi, XTEM.I fi g. 25c below shows a cross section of an NPN transistor manufactured according to it in connection with fi g. 25a, ie with nitride edge strands left in the emitter opening. I fi g. 25d shows the corresponding structure made using technology with "disposable spacer" ice as above, see also fi g. 25b. The cross-sectional images are taken with transmission electron microscopy, XTEM.

Efter friläggande av den enkristallina kiselytan i emitteröppningen 36" och vid kollek- torpluggen 31 för den NPN-transistor, som skall framställas, och vid kontaktytan i området 40" till den undre kondensatorelektroden 32 och vid basanslutningen till den laterala PNP- zo transistorn, som skall framställas, deponeras ett ca 250 nm tjockt polykiselskikt 46 med hjälp av LPCVD-teknik, se fig. 26a och 26c. Polykiselskiktet 46 dopas därefter med hjälp av före- trädesvis jonimplantation av arsenik och/eller fosfor, vilket illustreras av de streckade pilarna i fig. 26a och 26c. Det skall observeras, att polykisellagret 46 visas både före (streckad linje) och efter (heldragen linje) slutlig mönstring, vilken beskrivs nedan. zs Vid det föredragna utförandet sker denna jonimplantation i tre arbetssteg före en nedan beskriven mönstring av det just pålagda polykisellagret 46. I det första steget implanteras arsenik globalt över skivan med en dos av ca 3-1015 joner/cmz och en energi av ca 50 keV.After exposing the single crystalline silicon surface in the emitter port 36 "and at the collector plug 31 of the NPN transistor to be manufactured, and at the contact surface in the region of 40" to the lower capacitor electrode 32 and at the base connection to the lateral PNP transistor, which to be produced, an approximately 250 nm thick polysilicon layer 46 is deposited using LPCVD technology, see fi g. 26a and 26c. The polysilicon layer 46 is then doped by means of preferably ion implantation of arsenic and / or phosphorus, which is illustrated by the dashed arrows in fi g. 26a and 26c. It should be noted that the polysilicon layer 46 is displayed both before (dashed line) and after (solid line) final pattern, which is described below. In the preferred embodiment, this ion implantation takes place in three working steps before a patterning of the polysilicon layer just applied below, described in the first step. .

Därefter mönstras skivan på litografisk väg genom påläggning av ett fotoresistskikt 48 och upptagning av öppningar i detta, varvid fotoresistskiktet 48 kvarlämnas på partier av skivan, so där högresistiva motstånd, sk RHI, senare kommer att definieras. Med detta fotoresistskikt 48 som mask utförs ytterligare en arsenikimplantation, men denna gång med en dos av ca 12-1016 joner/cmz och en energi av ca 150 keV, varvid situationen illustreras i fig. 26b. Det bör observeras, att samtliga partier på skivan, undantaget områden för högresistiva motstånd RHI, erhåller båda implantationerna. es Skivan mönstras därefter ytterligare en gång på litografisk väg, varvid områden för lågresistiva motstånd RLO definieras. I det sist nämnda fallet kommer ett för detta mönstrings- steg pålagt fotoresistskikt, ej visat, att kvarligga på samtliga partier av skivans yta med un- dantag av öppningar för lågresistiva motstånd RLO. Med detta fotoresistskikt som mask irn- planteras sedan fosfor med en energi av ca 25 keV och en dos av ca 4-1015 joner/cmz. För- 522 038 21 loppet framgår ej av figurerna, jämför dock fig. 26b. Efter avslutande av hela det här be- skrivna framställningstörloppet leder ovan nämnda implantationsförfarande till, att högresisti- va motstånd RH; med en ytresistans av ca 500 Ohm/ruta och lågresistiva motstånd RLO med en ytresistans av ca 100 Ohm/ruta åstadkoms. En smärre justering av implantationsdos och/el- s ler energi kan givetvis utföras för att kompensera övriga processvariationer.The disc is then patterned by lithographic means by applying a photoresist layer 48 and receiving apertures therein, leaving the photoresist layer 48 on portions of the disc, so that high resistance resistors, so-called RHI, will later be defined. With this photoresist layer 48 as a mask, another arsenic implant is performed, but this time with a dose of about 12-1016 ions / cm 2 and an energy of about 150 keV, the situation being illustrated in fi g. 26b. It should be noted that all portions of the disc, with the exception of areas of high resistance RHI, receive both implants. es The disc is then patterned once more on a lithographic path, defining areas for low-resistance resistors RLO. In the latter case, a photoresist layer applied to this patterning step, not shown, will remain on all portions of the disk surface with the exception of apertures for low resistivity resistors RLO. With this photoresist layer as a mask, phosphorus is then implanted with an energy of about 25 keV and a dose of about 4-1015 ions / cm 2. The process is not shown in the figures, however, compare Fig. 26b. Upon completion of the entire manufacturing process described herein, the above-mentioned implantation procedure results in highly resistive resistors RH; with a surface resistance of about 500 Ohm / square and low-resistance resistor RLO with a surface resistance of about 100 Ohm / square was achieved. A minor adjustment of implantation dose and / or energy can of course be performed to compensate for other process variations.

Efter avslutad varierad dopning av polykisellagret 46 mönstras detta skikt, såsom antytts ovan, på konventionellt litografiskt sätt. Härvid definieras kontaktområden till emitter 49' och kollektor 50' för den NPN-transistor, som skall framställas, kontaktorriråde 51' till undre elektrod för den plattkondensator, som skall framställas, se fig. 26a, basanslutning 51" till m den laterala PNP-transistor, som skall framställas, se fig. 26b, samt lågresistiva 52' och hög- resistiva 53' motstånd, RHI resp. RLO, se fig. 26b. Där polykisellagret 46 har direkt kontakt med den enkristallina kiselytan i emitteröppningen 49", kommer detta högdopade polykisella- ger i ett senare led av frarnställningsprocessen att tjäna som dopningskälla vid indrivning av emittern i det intrinsiska basområdet. Med ett härför mönstrat fotoresistskikt som mask, ej vi- 15 sat i figurerna, men vars resultatet kan delvis ses i fig. 26a och 26c, etsas det till N + dopade polykisellagret 46 bort, tills ytan av direkt underliggande faltoxidorriråden 18 frilagts. Denna etsning utförs företrädesvis med hjälp av RIE i ett plasma bestående av C12, HBr och 02. Ef- ter etsningen av polykisellagret 46 avlägsnas fotoresistskiktet på känt sätt.After completion of varied doping of the polysilicon layer 46, this layer is patterned, as indicated above, in a conventional lithographic manner. In this case, contact areas are defined for emitter 49 'and collector 50' for the NPN transistor to be produced, contact area 51 'for lower electrode for the plate capacitor to be produced, see fi g. 26a, base connection 51 "to m the lateral PNP transistor to be manufactured, see fi g. 26b, and low-resistivity 52 'and high-resistivity 53' resistors, RHI and RLO, respectively, see fi g. 26b. Where the polysilicon bearing 46 has direct contact with the single crystalline silicon surface in the emitter orifice 49 ", this highly doped polysilicon layer will at a later stage of the manufacturing process serve as a doping source when driving the emitter into the intrinsic base region. With a photoresist layer patterned for this purpose as a mask, not shown in the figures, but the result of which can be seen in part in Figs. This etching is preferably performed by means of RIE in a plasma consisting of C12, HBr and O2. After the etching of the polysilicon layer 46, the photoresist layer is removed in a known manner.

Därefter etsas oxidskiktet 39 bort, vilket är beläget ovanpå det tidigare framställda zo polykiselskiktet 38 av typ P+. Denna etsning, vilken företrädesvis utförs med hjälp av torr- etsning, kan antingen utföras globalt över skivan eller på föredraget sätt utföras, efter det att berörda partier defmierats på litografisk väg, såsom beskrivs nedan.Thereafter, the oxide layer 39 is etched away, which is located on top of the previously prepared zo polysilicon layer 38 of type P +. This etching, which is preferably performed by means of dry etching, can either be performed globally across the disk or preferably be performed, after the affected portions have been defined by lithographic means, as described below.

Vid det föredragna utförandet mönstras sålunda skivan först på litografisk väg, varvid öppningar i ett pålagt fotoresistskikt 52 upptas över polykisellagret 38 och andra områden, zs bl a över områden av det senare pålagda polykiselskiktet 46, se fig. 27a och 27b. Därpå etsas oxidskiktet 39 bort i öppningarna i fotoresistskiktet 52 med hjälp av torretsning (RIE) i ett plasma bestående av Ar, CHF3 och CF4. Etsningen avstannas, när polykiselskiktet 38 har fri- lagts i öppningarna. Fördelen med detta förfarande med ej global etsning och i stället en lito- grafisk mönstring före etsningen är, att fältoxidonirådena 18, vilka annars också skulle ha ao eroderats vid det använda torretsningssteget, skyddas av fotoresistskiktet 52 och därigenom förblir intakta. Ytterligare en fördel är, att oxidskiktet 39 kan kvarlämnas på de partier, där silicid, se nedan, inte önskas, exempelvis vid området 52' för emittern hos den laterala PNP- transistor, som skall framställas, se fig. 27b. Detta ger en bättre reproducerbarhet hos proces- sen. Resultatet efter oxidetsningen, enligt det just beskrivna förfarandet, illustreras av fig. 27a as och 27b.In the preferred embodiment, the disc is thus first patterned by lithographic means, apertures in an applied photoresist layer 52 being taken up over the polysilicon layer 38 and other areas, e.g. over areas of the later applied polysilicon layer 46, see fi g. 27a and 27b. Thereafter, the oxide layer 39 is etched away in the openings in the photoresist layer 52 by dry etching (RIE) in a plasma consisting of Ar, CHF3 and CF4. The etching is stopped when the polysilicon layer 38 has been exposed in the openings. The advantage of this method of non-global etching and instead a lithographic pattern before etching is that the field oxidone strands 18, which would otherwise also have been eroded in the dry etching step used, are protected by the photoresist layer 52 and thereby remain intact. A further advantage is that the oxide layer 39 can be left on the portions where silicide, see below, is not desired, for example at the area 52 'of the emitter of the lateral PNP transistor to be produced, see fi g. 27b. This provides better reproducibility of the process. The result after the oxide etching, according to the procedure just described, is illustrated by fi g. 27a as and 27b.

Efter avslutad etsning avlägsnas fotoresistlagret 52 på känt sätt. Ett tunt oxidskikt 56, ca 30 nm tjockt, deponeras därefter över skivans yta, se fig. 28a och 28b. Vid det föredragna utförandet utförs denna oxiddeponering genom termisk dekomponering av TEOS. Oxidskiktet kan dock deponeras med hjälp av andra metoder, tex LTO eller PECVD. Ovanpå det nu 522 038 22 pålagda oxidskiktet 56 deponeras sedan ett ca 100 nrn tjockt kiselnitridskikt 58 med hjälp av företrädesvis LPCVD-teknik. Detta nitridskikt 58 påläggs konforrnt över skivans yta.Upon completion of etching, the photoresist layer 52 is removed in a known manner. A thin oxide layer 56, about 30 nm thick, is then deposited over the surface of the disk, see fi g. 28a and 28b. In the preferred embodiment, this oxide deposition is performed by thermal decomposition of TEOS. However, the oxide layer can be deposited using other methods, such as LTO or PECVD. On top of the now applied oxide layer 56, an approximately 100 nm thick silicon nitride layer 58 is then deposited by means of preferably LPCVD technology. This nitride layer 58 is applied conformantly over the surface of the disc.

Efter denna deponering av nitridskiktet 58 värrnebehandlas skivan vid hög temperatur för indrivning och aktivering av tidigare implanterade dopningsämnen. Vid det föredragna s utförandet görs denna indrivning i två steg. Först värrnebehandlas skivan i en ugn vid 850°C under ca 30 min i en gasblandning av syrgas och kvävgas, i syfte att fördela dopämnena mer jämnt i implanterade lager. Därefter värrnebehandlas skivan på nytt, i en kvävgasatmosfár vid ca 1075°C under ca 16 sekunder, i en sk RTA-utrustning (RTA står för "Rapid Thermal Annealing"). Vid det föredragna utförandet används en sk "Hot-liner" i RTA-utrustningen för 1o kontroll av temperaturen under detta indrivningssteg. Kombinationen av indrivningstemperatur och tidslängd för behandling i RTA-utrustningen kan variera något beroende på de data, som erfordras av den transistor, vilken skall framställas. Det skall observeras, att under detta vär- mebehandlingsforlopp kvarligger kiselnitridskikt och kiseloxidskikt som skyddande lager över skivan för att förhindra utdiffusion av implanterade dopämnen till omgivningen. is Vid denna vännebehandling kommer den arsenik, som irnplanterats i det övre polykisel- lagret 46 av typ N+, att genom diffusion tränga in i den intrinsiska basen och där bilda emitter-basövergången 61”. För det här beskrivna totala framställningsförfarandet är emitter- djupet ca 60 nm och kvarvarande tjocklek av den intrinsiska basen (under emittem) ca 100 nm. Koncentrationen av arsenik i emitteröppningen vid övergången mellan ytan av det 20 epitaxiella monokristallina kisellagret 9 och polykisellagret 49' av typ N+ är typiskt ca 4-1020 atomer/cm3. Motsvarande koncentration av bor (i den intrinsiska basen) vid emitter- basövergången är typiskt ca 8-1017 atomer/cm3.After this deposition of the nitride layer 58, the disk is heat treated at high temperature for recovery and activation of previously implanted dopants. In the preferred embodiment, this recovery is performed in two steps. First, the disk is heat-treated in an oven at 850 ° C for about 30 minutes in a gas mixture of oxygen and nitrogen, in order to distribute the dopants more evenly in implanted layers. The disk is then heat-treated again, in a nitrogen atmosphere at about 1075 ° C for about 16 seconds, in a so-called RTA equipment (RTA stands for "Rapid Thermal Annealing"). In the preferred embodiment, a so-called "Hot-liner" is used in the RTA equipment to control the temperature during this recovery step. The combination of drive temperature and duration of processing in the RTA equipment may vary slightly depending on the data required by the transistor to be produced. It should be noted that during this heat treatment process, silicon nitride layers and silicon oxide layers remain as protective layers over the disk to prevent diffusion of implanted dopants into the environment. is In this friendly treatment, the arsenic implanted in the upper polysilicon layer 46 of type N + will penetrate into the intrinsic base by diffusion and there form the emitter-base transition 61 ”. For the overall production process described here, the emitter depth is about 60 nm and the remaining thickness of the intrinsic base (below the emitter) is about 100 nm. The concentration of arsenic in the emitter orifice at the transition between the surface of the epitaxial monocrystalline silicon layer 9 and the polysilicon layer 49 'of type N + is typically about 4-1020 atoms / cm 3. The corresponding concentration of boron (in the intrinsic base) at the emitter-base junction is typically about 8-1017 atoms / cm3.

Samtidigt kommer det bor, som har irnplanterats i det undre polykiselskiktet 38 av typ P+, att på grund av diffusion tränga in och ansluta till den intrinsiska basen. För den har be- 25 skrivna totala framställningsprocessen är det extrinsiska basdjupet ca 200 nm och motsvarande koncentration av bor i gränsytan mellan detta polykiselskikt 38 av typ P+ och det epitaxiella monokristallina kiselskiktet 9 typiskt ca 2-1019 atomer/cm3. Det härav resulterande högdopade området 62' av typ P+ benämns extrinsisk bas. Substratkontaktema 60' bildas analogt med hjälp av utdiffusion av bor från polykiselskiktet 38 av typ P+, se fig. 28a. På analogt sätt eo bildas emitterelektroder 62"' och kollektorelektroder 62" för den laterala PNP-transistor, som skall framställas, se fig. 28b.At the same time, the boron which has been implanted in the lower polysilicon layer 38 of type P + will, due to diffusion, penetrate and connect to the intrinsic base. For the total manufacturing process described, the extrinsic base depth is about 200 nm and the corresponding concentration of boron at the interface between this polysilicon layer 38 of type P + and the epitaxial monocrystalline silicon layer 9 is typically about 2-1019 atoms / cm 3. The resulting highly doped region 62 'of type P + is called extrinsic base. The substrate contacts 60 'are formed analogously by means of diffusion of boron from the polysilicon layer 38 of type P +, see fi g. 28a. In an analogous manner eo, emitter electrodes 62 "'and collector electrodes 62" are formed for the lateral PNP transistor to be produced, see fi g. 28b.

I fig. 29 återges den medelst SIMS uppmätta profilen för dopämnen under polykisel- emittern av typ N+. Polykiseltjockleken markeras av det skuggade partiet till vänster i fig. 29. En viss breddning av arsenik-signalen, härrörande från emittern, har ägt rum vid analy- as sen. Följaktligen kommer den bakre arsenikkanten att sträcka sig djupare in i den upptagna borsignalen (vilken markerar basens utsträckning) än vad som verkligen är fallet.I fi g. 29 shows the profile measured by SIMS for dopants under the polysilicon emitter of type N +. The polysilicon thickness is marked by the shaded part to the left in fi g. 29. A certain broadening of the arsenic signal, originating from the emitter, has taken place during the analysis. Consequently, the rear arsenic edge will extend deeper into the absorbed drill signal (which marks the extent of the base) than is actually the case.

Efter indrivning mönstras skivan på litografisk väg, varvid efter mönstringen ett skydds- skikt 60 av fotoresist endast kommer att kvarligga över motståndskroppama för motstånden RHI och RLO, se fig. 30. Ändpartier hos motstånden kommer att vara frilagda. Efter mönst- 522 038 23 ringen av fotoresistskiktet 60 etsas kiselnitridskiktet 58 och kiseloxidskiktet 56 bort i de ej av fotoresistskiktet 60 täckta ytpartierna med hjälp av anisotrop torretsning, så att sk spacers eller kantsträngar 54 uppkommer utmed kanten av polykisellagret 46 av typ N+, se fig. 28a.After driving, the disk is patterned by lithographic means, after which a protective layer 60 of photoresist will only remain over the resistor bodies of the resistors RHI and RLO, see fi g. 30. End portions of the resistors will be exposed. After the pattern of the photoresist layer 60, the silicon nitride layer 58 and the silicon oxide layer 56 are etched away in the surface portions not covered by the photoresist layer 60 by means of anisotropic dry etching, so that so-called spacers or edge strands 54 appear along the edge of the polysilicon layer 46 of type N +. . 28a.

I det fall att oxidskiktet 39 har kvarlämnats på exempelvis ernittern för den laterala PNP- s transistor, som skall framställas, för undvikande av silicidbildning avstannas denna etsning av oxid (efter avlägsnande av skiktet 56), innan dessa partier har frilagts, se fig. 28b. Det här beskrivna förfarandet vid framställning av sådana sk spacers av kiselnitrid ovanpå ett tunt kiseloxidskikt följer i väsentliga delar det frarnställningsförfarande, som redovisas av U.S. patent 4,740,484 för H. Norström et al. Vid det föredragna utförandet används en anisotrop, io dvs riktningsberoende, plasmaetsningsprocess för avlägsnande av kiselnitridskiktet. Etsnings- processen, vilken företrädesvis använder gaserna SF6, HBr och 02, avstannas, när all kisel- nitrid på skivans horisontella fåltoxidormåden 18 har avlägsnats. Eftersom kiselnitridskiktet 58 har deponerats med god konformitet, dvs med jämntjock täckning över hela ytan, kommer efter etsningen strängar av kiselnitrid (spacers) att lämnas kvar utmed de skarpa steg eller av- 15 satser på skivans ytan, som har åstadkommits av det mönstrade polykisellagret 46 av typ N+.In the event that the oxide layer 39 has been left on, for example, the nitrite of the lateral PNP transistor to be produced, in order to avoid silicide formation, this etching of oxide is stopped (after removal of the layer 56), before these portions have been exposed, see fi g. 28b. The process described herein for making such so-called silicon nitride spacers on top of a thin silicon oxide layer substantially follows the production process disclosed by U.S. Pat. U.S. Patent 4,740,484 to H. Norström et al. In the preferred embodiment, an anisotropic, i.e. direction-dependent, plasma etching process is used to remove the silicon nitride layer. The etching process, which preferably uses the gases SF6, HBr and O2, is stopped when all the silicon nitride on the horizontal field oxidizer means 18 of the disk has been removed. Since the silicon nitride layer 58 has been deposited with good conformity, i.e. with evenly thick coverage over the entire surface, after etching strands of silicon nitride (spacers) will be left along the sharp steps or ledges on the surface of the disc which have been provided by the patterned polysilicon layer 46. of type N +.

Därefter etsas det tunna kiseloxidskiktet 56 bort med hjälp av RIE, varvid kantsträngarna ("spacers") 54 får sin slutgiltiga form. Denna etsningsprocess, vilken företrädesvis nyttjar gaserna Ar, CHF3 och CF4, avstannas, när såväl ytor hos polykiselskiktet 46 av typ N+ som hos polykiselskiktet 38 av typ P+ har frilagts. zo Därefter avlägsnas fotoresistskiktet 60 på känt sätt. Resultatet återges av fig. 28a, 28b och 31. Den senare figuren är en uppförstoring av det område, där en NPN-transistor skall framställas, efter indrivning av dopämnena vid ernitter och bas och efter etsning för fram- ställning av kantsträngar. Av fig. 31 framgår, att det extrinsiska basornrâdet, vilket på litogra- fisk väg definierats av öppningen i kiselnitridskiktet 34 och kiseloxidskiktet 24, är väl skilt zs från den närmaste kanten av fältoxidorriråden 18. Härigenom kommer, vilket tidigare påpekats i samband med beskrivning av fig. 16, kapacitansen mellan kollektor och bas att reduceras i den N PN-transistor, som skall framställas.Thereafter, the thin silicon oxide layer 56 is etched away by means of RIE, whereby the spacers 54 get their final shape. This etching process, which preferably uses the gases Ar, CHF 3 and CF 4, is stopped when both surfaces of the polysilicon layer 46 of type N + and of the polysilicon layer 38 of type P + have been exposed. zo Thereafter, the photoresist layer 60 is removed in a known manner. The result is represented by fi g. 28a, 28b and 31. The latter fi clock is an enlargement of the area in which an NPN transistor is to be produced, after driving in the dopants at the rivets and base and after etching to produce edge strings. Av fi g. 31 shows that the extrinsic base wire, which is lithographically de they are fi initiated by the aperture in the silicon nitride layer 34 and the silicon oxide layer 24, is well separated zs from the nearest edge of the field oxidor region 18. This results, as previously pointed out in the description of fi g. 16, the capacitance between collector and base to be reduced in the N PN transistor to be manufactured.

Efter avlägsnande av fotoresistskiktet 60 kan, om så önskas, polykiselskiktet 46 av typ N + och polykiselskiktet 38 av typ P+ förses med ett tunt silicidskikt för att minska resistan- so sen hos ledare till de olika elektrodområdena hos de komponenter, som skall framställas (dessa ledar kommer att shuntas av ett sådant silicidlager). Detta silicidskikt kan utgöras av t ex PtSi, CoSiz eller T iSiz. Vid det föredragna utförandet nyttjas titandisilicid TiSiz, vilken bildas med hjälp av sk “självlinjeringsteknik" ovanpå frilagda kiselytor. Eftersom motstånds- kropparna inte är frilagda utan skyddas av kvarvarande partier av kiselnitridskiktet 58, fås as ingen silicid på dessa.After removal of the photoresist layer 60, if desired, the polysilicon layer 46 of type N + and the polysilicon layer 38 of type P + can be provided with a thin silicide layer to reduce the resistance of conductors to the different electrode regions of the components to be manufactured (these leads will be shunted by such a silicide layer). This silicide layer can consist of, for example, PtSi, CoSiz or T iSiz. In the preferred embodiment, titanium disilicide TiSiz is used, which is formed by means of so-called "self-aligning technique" on top of exposed silicon surfaces.

Vid sådan självlinjerande silicidering ("self-aligned silicidation" eller "SALICIDE"), se U.S. patenten 4,789,995 för Brighton et al. och 4,622,735 för Shibata, deponeras ett tunt me- tallskikt 70, i detta fall ett skikt av titan med tjocklek av ca 50 nm, företrädesvis med hjälp av förstoftningsteknik (sk "sputtering") över skivans yta, se fig. 32a och 32b. Metallskiktet 522 038 24 bringas därefter att reagera under kort tid (under ca 20 sekunder) med frilagt kisel vid en för- höjd temperatur av ca 715 °C i kvävgasatmosfár i en RTA-utrustning. I vissa fall kan även en blandning av kvävgas och ammoniak nyttjas. Därefter löses det titan bort, som inte har rea- gerat med kisel (dvs från de partier, som före påläggningen av metall saknade frilagd kisel- s yta) med hjälp av våtkemiska metoder. Detta etsningssteg, vilket selektivt avlägsnar titan, som inte har reagerat, påverkar själva titansiliciden endast i ringa utsträckning. Efter den våt- kemiska etsningen värmebehandlas skivan vid ca 875°C under ca 30 sekunder, så att en låg- resistiv form av titandisilicid bildas. Det sålunda framställda silicidskiktet, vilket har en ytre- sistans av ca 2 - 5 ohrn/ruta, kommer då endast att firmas på skivans tidigare frilagda kisel- io ytor, dvs vara självlinjerad med dessa ytor.In such self-aligned silicidation ("SALICIDE"), see U.S. Pat. U.S. Patent 4,789,995 to Brighton et al. and 4,622,735 for Shibata, a thin metal layer 70 is deposited, in this case a layer of titanium with a thickness of about 50 nm, preferably by means of sputtering technique (so-called "sputtering") over the surface of the disc, see fi g. 32a and 32b. The metal layer 522 038 24 is then reacted for a short time (for about 20 seconds) with exposed silicon at an elevated temperature of about 715 ° C in a nitrogen atmosphere in an RTA equipment. In some cases, a mixture of nitrogen and ammonia can also be used. Then the titanium, which has not reacted with silicon (ie from the parts that lacked exposed silicon surface before the application of metal) is removed by means of wet chemical methods. This etching step, which selectively removes unreacted titanium, affects the titanium silicide itself only to a small extent. After the wet chemical etching, the board is heat-treated at about 875 ° C for about 30 seconds, so that a low-resistance form of titanium disilicide is formed. The silicide layer thus produced, which has an outer resistance of about 2 - 5 ohrn / square, will then only be applied to the previously exposed silicon surfaces of the board, ie be self-aligned with these surfaces.

Efter silicidering deponeras ett passiveringsskikt 80 av kiseloxid, se fig. 33. Detta oxid- skikt 80 kan företrädesvis utgöras av en TEOS-baserad oxid, vilken antingen deponerats med hjälp av termisk dekomponering eller med hjälp av PECVD-teknik. Oxidskiktet 80, vilket senare kommer att planariseras med sk Resist Etch Back (REB), deponeras till en tjocklek av 15 ca 1 um. Därefter appliceras ett fotoresistskikt, ej visat i figurerna, med en tjocklek också av ca 1 um (uppmätt på större plana partier) över skivans yta. Resistskiktet värrnebehandlas därefter ett par minuter vid ca 190°C. Till följd av resistens ytutjämnande egenskaper kom- mer dess övre yta att bli relativt plan trots underliggande yttopograñ, som kan vara tämligen ojämn. Skivan plasmaetsas sedan i syfte att avlägsna detta fotoresistskikt och också uppskju- zo tande eller framträdande partier av passiveringsskiktet 80 av kiseloxid i samma takt. Härige- nom uppnâs som slutresultat, efter fullständigt avlägsnande av fotoresistskiktet, att ytan hos passiveringsoxidskiktet 80 får en utjämnad topografi, dvs att ytan blir tämligen plan och horisontell. Denna planariseringsmetod (REB) beskrivs i A.C. Adams, C.D. Capio, "Planar- ization phosphorous doped silicon-dioxide", Journal of the Electrochem. Soc., Vol. 128, 251981, sid. 423ff.After silicidation, a passivation layer 80 of silica is deposited, see fi g. 33. This oxide layer 80 may preferably be a TEOS-based oxide, which has been deposited either by thermal decomposition or by PECVD technology. The oxide layer 80, which will later be planarized with so-called Resist Etch Back (REB), is deposited to a thickness of about 1 μm. Then a photoresist layer, not shown in the figures, with a thickness also of about 1 μm (measured on larger flat portions) is applied over the surface of the disc. The resist layer is then heat treated for a few minutes at about 190 ° C. Due to the surface-leveling properties of the resistance, its upper surface will be relatively flat despite the underlying surface topography, which can be rather uneven. The wafer is then plasma etched for the purpose of removing this photoresist layer and also protruding or protruding portions of the silica passivation layer 80 at the same rate. In this way, as a final result, after complete removal of the photoresist layer, it is achieved that the surface of the passivation oxide layer 80 has a smoothed topography, ie that the surface becomes rather flat and horizontal. This planarization method (REB) is described in A.C. Adams, C.D. Capio, "Planar- ization phosphorous doped silicon dioxide", Journal of the Electrochem. Soc., Vol. 128, 251981, p. 423ff.

Det planariserade Oxidskiktet 80 beläggs därefter med ett ca 400 nm tjockt dopat oxid- lager 82. Detta oxidlager 80, vilket utgörs av TEOS-baserad oxid, är företrädesvis dopat med ca 4% fosfor i sk getteringsyfte (för bindning av lätt diffunderande Na-joner). Även andra kombinationer av dopämnen är tänkbara, t ex 3 % bor och 6% fosfor. Ovanpå det dopade ox- ao idlagret 82 deponeras sedan, företrädesvis med hjälp av PECVD-teknik, ett ca 250 nm tjockt odopat TEOS-oxidskikt 84. Detta oxidlager kommer senare att fungera som sk hårdmask.The planarized oxide layer 80 is then coated with an approximately 400 nm thick doped oxide layer 82. This oxide layer 80, which consists of TEOS-based oxide, is preferably doped with about 4% phosphorus for so-called gettering purposes (for bonding of slightly diffusing Na ions ). Other combinations of dopants are also possible, such as 3% boron and 6% phosphorus. On top of the doped ox-ao idle layer 82, an approximately 250 nm thick undoped TEOS oxide layer 84 is then deposited, preferably by means of PECVD technology. This oxide layer will later function as a so-called hardworm.

Oxidlagren förtätas därefter genom vännebehandling i kvävgas vid 700°C under en tid av ca 40 minuter. Alternativt kan en RTA-process användas vid 875° under 20 - 30 s. Denna RT A- process kan också ersätta den tidigare gjorda värmebehandlingen för framställning av lågresis- as tiv titandisilicid.The oxide layers are then densified by heat treatment in nitrogen at 700 ° C for a period of about 40 minutes. Alternatively, an RTA process can be used at 875 ° for 20-30 s. This RT A process can also replace the previously performed heat treatment to produce low-resistance titanium disilicide.

Vid det föredragna utförandet mönstras skivan därefter på litografisk väg, varvid djupa substratkontakter definieras. Dessa erhålls, genom att mönstret i ett pålagt fotoresistskikt 81 först överförs till underliggande oxidskikt 84 (82, 80) genom anisotrop plasmaetsning. Därpå avlägsnas fotoresistskiktet 81 på känt sätt och ca 7 um djupa hål 85 upptas ned i substratet (9, 522 038 25 1) med hjälp av torretsning. Förfarandet är analogt med det som beskrivits för etsning av trenchar 22 i isolationssyfte. Vid etsningen av hålen 85 för kontaktering av substratet kommer det översta oxidskiktet 84, den sk hårdmasken, att helt eller delvis förbrukas. Resultatet efter etsning av substratanslutningar visas i fig. 33. s Efter etsningen av substratanslutningshålen 85 implanteras bor i skivan med en dos av ca 3-1015 joner/cmz och en energi av ca 30 keV, vilket illustreras av pilarna i fig. 33. Im- plantationsenergin är så anpassad, att boratomerna blockeras av det dopade skiktet 82 av passiveringsoxid och endast förrnår tränga in i kiselsubstratet genom att först passera genom hålens 85 öppningar. Efter implantation vännebehandlas skivan vid typiskt 875°C i kvävgas 1o under ca 30 sekunder. Fördelen med framställning och implementering av ovan nämnda djupa substratkontakter vid tillverkning av IC-kretsar för radiofrekvensbruk fimis beskriven i den intemationella patentansökningen PCT/SE97/00487.In the preferred embodiment, the disk is then patterned in a lithographic manner, thereby deepening substrate contacts. These are obtained by first transferring the pattern in an applied photoresist layer 81 to the underlying oxide layer 84 (82, 80) by anisotropic plasma etching. Then the photoresist layer 81 is removed in a known manner and about 7 μm deep holes 85 are taken up in the substrate (9, 522 038 25 1) by means of dry etching. The method is analogous to that described for etching trenches 22 for insulation purposes. In the etching of the holes 85 for contacting the substrate, the uppermost oxide layer 84, the so-called hard mask, will be completely or partially consumed. The result after etching of substrate connections is shown in fi g. 33. s After the etching of the substrate connection holes 85, boron is implanted in the disk with a dose of about 3-1015 ions / cm 2 and an energy of about 30 keV, as illustrated by the arrows in fi g. 33. The implantation energy is so adapted that the boron atoms are blocked by the doped layer 82 of passivation oxide and only manage to penetrate into the silicon substrate by first passing through the openings of the holes 85. After implantation, the wafer is typically treated at typically 875 ° C in nitrogen 10 for about 30 seconds. The advantage of manufacturing and implementing the above-mentioned deep substrate contacts in the manufacture of IC circuits for radio frequency use fi mis described in the international patent application PCT / SE97 / 00487.

Efter implantation och värrnebehandling beläggs skivan på nytt med ett fotoresistskikt och denna gång mönstras kontakthål till aktiva och passiva komponenter, se fig. 34a och 34b. 15 Kontakthål 86, 87 upptas sedan i det laminerade oxidlagret 82, 80 med hjälp av anisotrop plasmaetsníng. På grund av olika djup hos kontakthälen, till följd av underliggande topografi, brukas fasta tidslängder för etsningen. Vissa anslutningslager kommer härigenom att utsättas för kraftigare överetsning än andra beroende på topografiska skillnader. Efter denna etsning av kontakthål avlägsnas fotoresistskiktet på känt sätt. I detta läge kommer såväl kontakthål 86 zo till substrat som kontakthål 87 till anslutningar hos passiva och aktiva komponenter att vara definierade. Resultatet illustreras av fig. 34a och 34b.After implantation and heat treatment, the disc is re-coated with a photoresist layer and this time contact holes are patterned into active and passive components, see fi g. 34a and 34b. Contact holes 86, 87 are then received in the laminated oxide layer 82, 80 by means of anisotropic plasma etching. Due to different depths of the contact heel, due to the underlying topography, fixed lengths of etching are used. Some connection layers will thereby be exposed to stronger over-etching than others due to topographical differences. After this etching of contact holes, the photoresist layer is removed in a known manner. In this position, both contact holes 86 zo for substrates and contact holes 87 for connections of passive and active components will be defined. The result is illustrated by fi g. 34a and 34b.

Skivan beläggs därefter med hjälp av sputtering med en tvålagersstruktur (sandwich- struktur) bestående av underst ett ca 100 nm skikt av Ti och däröver ett skikt av T iN med tjocklek av ca 50 mn. Vid det föredragna utförandet deponeras Ti-skiktet med hjälp av sputte- zs ring i en sk "Ion Metal Plasma"-utrustning (IMP-utrustning), tex en "Vectra Source" (vam- märke för företaget Applied Materials) för att bättre kunna belägga bottnen av de djupa sub- stratkontakthålen 85. TiN-skiktet deponeras med hjälp av reaktiv sputtering (i en gasblandning av Ar/Nz). Denna kan genomföras med hjälp av sk kollimeringsteknik (koherent sputtering).The wafer is then coated by sputtering with a two-layer structure (sandwich structure) consisting of at least about 100 nm layer of Ti and above it a layer of T iN with a thickness of about 50 mn. In the preferred embodiment, the Ti layer is deposited by means of a sputtering ring in a so-called "Ion Metal Plasma" equipment (IMP equipment), such as a "Vectra Source" (trademark of the company Applied Materials) in order to better coat the bottom of the deep substrate contact holes 85. The TiN layer is deposited by reactive sputtering (in an Ar / Nz gas mixture). This can be done with the help of so-called collimation technology (coherent sputtering).

Deponering av TiN-skiktet kan även ske genom reaktiv sputtering med IMP-Vectra Source so analogt med Ti-skiktet.Deposition of the TiN layer can also take place by reactive sputtering with IMP-Vectra Source so analogous to the Ti layer.

Efter deponering av kontaktmetallskiktet av Ti och av skiktet av metallnitrid TiN, som utgör ett barriärskikt för det underliggande metallskiktet, värmebehandlas skivan vid förhöjd temperatur, varvid Ti-skiktet bringas att reagera med underliggande kisel, där fria kiselytor fmns (dvs i substratkontakthålen), eller med titansilicidskikt (dvs i kontakthålen för kompo- as nenter). Vid det föredragna utförandet sker denna värmebehandling i en ugn i en blandning av Nz/Hz vid typiskt ca 600°C under ca 1/2 timme. Alternativt kan värrnebehandling utföras i en RTA-utrustning vid högre temperatur och kortare tid i exempelvis en atmosfär av NZ eller ammoniak. Detta kan även utnyttjas för att förstärka barriären i de djupa substratkontakterna, så att de implanterade boratomerna diffunderar in i substratrnaterialet. 522 038 26 Därefter deponeras ett ca l pm tjockt volframskikt med hjälp av CVD-teknik. Denna deponering, vilken har god konfonnitet, utförs över hela skivans yta. Härvid kommer samt- liga kontakthål att helt (konformt) fyllas med volfram. I direkt anslutning till deponeringen av volfram sker ett återetsningssteg, vilket syftar till att avlägsna all volfram på skivans plana, s dvs horisontella, partier. Etsningsprocessen avstannas, när ytan av TiN-skiktet har frilagts.After depositing the contact metal layer of Ti and the layer of metal nitride TiN, which forms a barrier layer of the underlying metal layer, the wafer is heat treated at elevated temperature, reacting the Ti layer with underlying silicon, where free silicon surfaces are present (ie in the substrate contact holes), or with titanium silicide layer (ie in the contact holes for components). In the preferred embodiment, this heat treatment takes place in an oven in a mixture of Nz / Hz at typically about 600 ° C for about 1/2 hour. Alternatively, heat treatment can be performed in an RTA equipment at a higher temperature and for a shorter time in, for example, an atmosphere of NZ or ammonia. This can also be used to reinforce the barrier in the deep substrate contacts, so that the implanted boron atoms diffuse into the substrate material. Thereafter, an approximately 1 μm thick tungsten layer is deposited by means of CVD technology. This deposition, which has good configuration, is performed over the entire surface of the disc. In this case, all contact holes will be completely (conformally) filled with tungsten. In direct connection with the deposition of tungsten, a re-etching step takes place, which aims to remove all tungsten on the flat, ie horizontal, parts of the disc. The etching process is stopped when the surface of the TiN layer has been exposed.

Härigenom kommer volfram att kvarlämnas i kontakthålen och bilda sk kontaktpluggar.As a result, tungsten will be left in the contact holes and form so-called contact plugs.

Därefter deponeras ett första ledarlager bestående av ca 50 nm TiN (deponerat på sam- ma sätt som ovan) täckt med ett ca 600 nm tjockt lager av aluminium. Aluminiumlagret, vilket deponeras med hjälp av sputtering, irmehåller företrädesvis 0,5 - 2,0 % koppar i syfte 10 att undertrycka elektromigrering. Ingående skikttjocklekar hos dessa metallager kan variera något beroende på den avsedda tillämpningen. Ovanpå aluminiumlagret deponeras ett tunt skikt med tjocklek typiskt ca 50 nm av TiN med hjälp av reaktiv sputtering for att underlätta efterföljande mönstring och undertrycka sk "hillocking" (ung. = "uppbuckling"). Metall- skiktsstrukturen bestående av Ti/TiN/Al-Cu/TiN mönstras därefter på litografisk väg, varefter 15 förbindelse mellan inbördes komponenter definieras genom torretsning.Then a first conductor layer consisting of approx. 50 nm TiN (deposited in the same way as above) is deposited covered with an approx. 600 nm thick layer of aluminum. The aluminum layer, which is deposited by sputtering, preferably contains 0.5 - 2.0% copper in order to suppress electromigration. The constituent layer thicknesses of these metal layers may vary slightly depending on the intended application. A thin layer with a thickness typically about 50 nm of TiN is deposited on top of the aluminum layer by means of reactive sputtering to facilitate subsequent patterning and suppress so-called "hillocking". The metal layer structure consisting of Ti / TiN / Al-Cu / TiN is then patterned by lithographic means, after which connection between mutual components is de-ionized by dry etching.

Fler metallager kan adderas till processen, genom att ett passiveringsskikt deponeras ovanpå första förbindelselagret, varpå viaförbindelser definieras med hjälp av litografi och torretsning. Därefter deponeras en tvålagersstruktur av Ti/TiN med hjälp av sputtering enligt ovan, varpå viaöppningarna pluggas med volfram enligt det ovan beskrivna förfarandet. En zo andra metallagerstruktur bestående av ett laminat av TiN/Al-Cu/TiN deponeras därefter med hjälp av sputtering. Förbindelselagret definieras därefter med hjälp av litografi och torrets- ning. Sekvensen upprepas i den händelse, att fler förbindelselager önskas. Tjockleken hos det använda Al-Cu-lagret kan variera från några hundra nm upp till ett par um beroende på me- tallsystemets komplexitet och kretstillämpningen. Ett metallsystem av flerlagertyp med förhål- zs landevis tjocka ledarlager av t ex Al-Cu kan vara av fördel i det fall, att plana spolar ska in- tegreras på kretsen. Ett framställningsförfarande, som nyttjar flera parallellkopplade metalla- ger ovanpå ett medelst trenchar uppslitsat substrat vid framställning av plana spolar för RF- IC-tillämpningar finns beskrivet i internationell patentansökan PCT/SE97/00954. Detta tidiga- re kända förfarande kan utföras i den ovan beskrivna processen. ao Slutresultatet, efter det att flera lager metall har adderats till processen, framgår av fig. 35. Längst till vänster i flg. 35 visas ett tvärsnitt av den framställda plattkondensatorn (be- nämnd "CapDn"). Elektroderna till denna utgörs av ett underliggande monokristallint kisel- skikt dopat till N+ och ett polykiselskikt av typ P+ liggande ovan ett nitriddielektrikum.More metal layers can be added to the process, by depositing a passivation layer on top of the first connecting layer, whereupon via connections are defined by means of lithographic and dry etching. Then a two-layer structure of Ti / TiN is deposited by means of sputtering as above, whereupon the via openings are plugged with tungsten according to the method described above. A second metal layer structure consisting of a laminate of TiN / Al-Cu / TiN is then deposited by sputtering. The connection layer is then fi niered by means of lithography fi and dry etching. The sequence is repeated in the event that förb your connection layers are desired. The thickness of the Al-Cu layer used can vary from a few hundred nm up to a couple of μm depending on the complexity of the metal system and the circuit application. A metal system of the fl-bearing type with relatively thick conductor layers of, for example, Al-Cu can be advantageous in the event that flat coils are to be integrated on the circuit. A manufacturing method which uses fl your parallel-connected metal layers on top of a substrate slit by means of trenches in the production of flat coils for RF-IC applications is described in international patent application PCT / SE97 / 00954. This previously known procedure can be performed in the process described above. ao The end result, after fl your layers of metal have been added to the process, is shown by fi g. 35. Far left in fl g. 35 shows a cross section of the manufactured plate capacitor (referred to as "CapDn"). The electrodes for this consist of an underlying monocrystalline silicon layer doped to N + and a polysilicon layer of type P + lying above a nitride dielectric.

Strax till höger om kondensatorn ligger en lateral PNP-transistor, vilken utnyttjar polykisel av as typ P+ vid bildning av emitter och kollektor. Basanslutningen utgörs av pluggdiffusionen av typ N + från ytan i serie med bottendiffusionen av typ N+. Längst till höger visas sedan ett tvärsnitt av den framställda NPN-transistom och ett motstånd tillverkat av polykisel av typ N+. Det skall observeras, att samtliga komponenter belägna i kiselsubstrat är inbördes iso- lerade med hjälp av djupa trenchar. De djupa, med volfram fyllda substratkontaktema i hålen 522 058 27 85 och/eller de ur P+ polykisel indrivna substratanslutningarna placeras lämpligen mellan isolationstrencharna 22, som omger varje komponentoniráde, för bästa möjliga elektriska av- koppling.Just to the right of the capacitor is a lateral PNP transistor, which uses polysilicon of the A type P + to form an emitter and collector. The base connection consists of the plug diffusion of type N + from the surface in series with the bottom diffusion of type N +. The far right then shows a cross section of the manufactured NPN transistor and a resistor made of polysilicon of type N +. It should be noted that all components located in silicon substrates are mutually insulated by means of deep trenches. The deep, tungsten-filled substrate contacts in the holes 522 058 27 85 and / or the substrate connections driven from P + polysilicon are conveniently placed between the insulation trenches 22, which surround each component row, for the best possible electrical disconnection.

Av fig. 35 framgår även, att ytterligare en kondensator (CapMIM), förutom den redan s beskrivna (CapDn), har integrerats mellan de översta metallagren. Tillverkningsförfarandet vid realisering av denna metall-metallkondensator (CapMIM), vilken nyttjar PECVD-nitrid som dielektrikum, har anpassats till användningen av volframpluggade vior. Fördelen med det sätt, på vilket framställningen av denna senare kondensator inlernmas i den totala framställ- ningsprocessen, finns beskriven i svensk patentansökan 9701618-2. m I fig. 36 visas en medelst elektronmikroskop upptagen bild av den slutgiltigt framställda kretsen, i vilken djupa, med volfram fyllda substratkontakter, en polykiselresistor och en medelst trenchar isolerad N PN-transistor är synliga.Av fi g. It can also be seen that an additional capacitor (CapMIM), in addition to the one already described (CapDn), has been integrated between the upper metal layers. The manufacturing process for the realization of this metal-metal capacitor (CapMIM), which uses PECVD nitride as a dielectric, has been adapted to the use of tungsten-plugged wires. The advantage of the manner in which the production of this latter capacitor is incorporated into the overall manufacturing process is described in Swedish patent application 9701618-2. m I fi g. 36 shows an electron microscope image of the final fabricated circuit in which deep tungsten-filled substrate contacts, a polysilicon resistor, and a trench-isolated N PN transistor are visible.

I vyn uppifrån i fig. 37 syns de olika komponenternas utsträckning i horisontell led, längs skivans yta. NPN-transistom har en utsträckning i djupled, vinkelrätt mot papperets 15 plan i tvärsnittsvyema. Den laterala PNP-transistorn har däremot en kvadratisk utformning med ernittem liggande i centrum.In the top view in fi g. 37 shows the extent of the various components in the horizontal direction, along the surface of the disc. The NPN transistor extends in depth, perpendicular to the plane of the paper in the cross-sectional views. The lateral PNP transistor, on the other hand, has a square design with the socket lying in the center.

Claims (7)

522 038 o o | n a po 28 PATENTKRAV522 038 o o | n a po 28 PATENTKRAV 1. Kondensator vid ytan av ett substrat innefattande - ett dielektriskt skikt anbragt över en del av ytan hos ett område av substratet, vilket område är med en första dopningstyp dopat till en första dopningsnivå, s - ett ledande skikt anbragt över det dielektriska skiktet för bildande av en elektrod i kondensa- tom, - en elektriskt ledande förbindning till ett område under det dielektriska skiktet från en yta av en del av substratet, som inte är täckt av det dielektriska skiktet, k ä n n e t e c k n a d av att det dielektriska skiktet ligger över ett begravt, högdopat område 1o av substratet dopat till en andra dopningsnivå väsentligt högre än den första dopningsnivån, till vilket område en kontaktplugg med hög dopning av den första dopningstypen och dopad till en tredje dopningsnivå väsentlig högre än den första dopningsnivån är anordnad från en del av ytan hos substratet, som inte är täckt av det dielektriska skiktet.A capacitor at the surface of a substrate comprising - a dielectric layer disposed over a portion of the surface of a region of the substrate, said region having a first doping type doped to a first doping level, s - a conductive layer disposed over the dielectric layer to form of an electrode in the capacitor, an electrically conductive connection to an area below the dielectric layer from a surface of a part of the substrate which is not covered by the dielectric layer, characterized in that the dielectric layer lies over a buried , highly doped region 10 of the substrate doped to a second doping level substantially higher than the first doping level, to which region a high doping contact plug of the first doping type and doped to a third doping level substantially higher than the first doping level is arranged from a part of the surface of the substrate, which is not covered by the dielectric layer. 2. Kondensator enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av en elektrodplugg med hög 15 dopning av den första dopningstypen och dopad till väsentligen den tredje dopningsnivån för bildning av en undre elektrod i kondensatorn, vilken elektrodplugg sträcker sig från under- sidan av det dielektriska skiktet till det begravda, högdopade omrâdet.Capacitor according to claim 1, characterized by a high doping electrode plug of the first doping type and doped to substantially the third doping level to form a lower electrode in the capacitor, which electrode plug extends from the underside of the dielectric layer to the buried, high-doped area. 3. Kondensator enligt något av krav 1 - 2, k ä n n e t e c k n a d av det område av substratet, som är av den första dopningstypen och är dopat till den första dopningsnivån, zo även innefattar den yta av en del av substratet, från vilken den elektriskt ledande förbind- ningen är anordnad.Capacitor according to any one of claims 1 to 2, characterized by the region of the substrate which is of the first doping type and is doped to the first doping level, so also comprises the surface of a part of the substrate from which the electrically conductive the connection is arranged. 4. Kondensator enligt något av krav l - 3, k ä n n e t e c k n a d av att det dielektriska skiktet är ett kiselnitridskikt.Capacitor according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the dielectric layer is a silicon nitride layer. 5. Förfarande för framställning av en kondensator vid ytan av ett substrat innefattande zs - att ett dielektriskt skikt anbringas över en del av ett område vid ytan av substratet, vilket område är med en första dopningstyp dopat till en första dopningsnivå, - att ett ledande skikt anbringas över det dielektriska skiktet för bildande av en elektrod i kon- densatorn och - att en elektriskt ledande förbindning anordnas med ett område under det dielektriska skiktet ao från en yta av en del av området av substratet, som inte är täckt av det dielektriska skiktet, k ä n n e t e c k n a t av att före anbringade av det dielektriska skiktet vid ytan av substratet framställs ett begravt, högdopat område dopat med den första dopningstypen till en andra dopningsnivå väsentligt högre än den första dopningsnivån, vilket begravda högdopade områ- de placeras pâ avstånd från substratets yta och under den yta, där det dielektriska skiktet skall as anbringas, varefter en kontaktplugg med hög dopning dopad med första dopningstypen till en tredje dopningsnivå väsentligt högre än den första dopningsnivån framställs från en yta av en del av substratet, där det dielektriska skiktet inte skall anbringas.A method of manufacturing a capacitor at the surface of a substrate comprising zs - applying a dielectric layer over a portion of an area at the surface of the substrate, which area is with a first doping type doped to a first doping level, - a conductive layer applied over the dielectric layer to form an electrode in the capacitor and - an electrically conductive connection is provided with an area below the dielectric layer ao from a surface of a part of the area of the substrate which is not covered by the dielectric layer, characterized in that before applying the dielectric layer to the surface of the substrate, a buried, highly doped area doped with the first type of doping is prepared to a second doping level substantially higher than the first doping level, which buried highly doped area is placed at a distance from the surface of the substrate and below the surface where the dielectric layer is to be applied, after which a contact plug with high doping is doped with the first doping type to a third doping level substantially higher than the first doping level is produced from a surface of a part of the substrate, where the dielectric layer is not to be applied. 6. Förfarande enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t av att före anbringandet av det dielektriska skiktet framställs en elektrodplugg med hög dopning dopad med första dopnings- 522 038 «««« oo 29 typen till väsentligen den tredje dopningsnivån för bildning av en undre elektrod i kondensa- torn, vilken elektrodplugg sträcker sig från ytan hos en del av substratet, över vilken det dielektriska skiktet skall anbringas, till det begravda, högdopade området.A method according to claim 5, characterized in that prior to the application of the dielectric layer, a high doping electrode plug doped with the first doping type is produced to substantially the third doping level to form a lower electrode in the capacitor, which electrode plug extends from the surface of a part of the substrate, over which the dielectric layer is to be applied, to the buried, highly doped area. 7. Förfarande enligt något av krav 5 - 6, k ä n n e t e c k n a t av vid anbringande av s det dielektriska skiktet anbringas detta som ett kiselnitridskikt.7. A method according to any one of claims 5 to 6, characterized in that upon application of the dielectric layer it is applied as a silicon nitride layer.
SE9901026A 1999-03-22 1999-03-22 NPN bipolar transistors for radio frequency use SE522038C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9901026A SE522038C2 (en) 1999-03-22 1999-03-22 NPN bipolar transistors for radio frequency use

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9901026A SE522038C2 (en) 1999-03-22 1999-03-22 NPN bipolar transistors for radio frequency use

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9901026L SE9901026L (en) 1999-03-22
SE9901026D0 SE9901026D0 (en) 1999-03-22
SE522038C2 true SE522038C2 (en) 2004-01-07

Family

ID=20414942

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9901026A SE522038C2 (en) 1999-03-22 1999-03-22 NPN bipolar transistors for radio frequency use

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE522038C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
SE9901026L (en) 1999-03-22
SE9901026D0 (en) 1999-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4318751A (en) Self-aligned process for providing an improved high performance bipolar transistor
US6610578B2 (en) Methods of manufacturing bipolar transistors for use at radio frequencies
CN101026157B (en) Semiconductor device and its making method
EP0970518A1 (en) Trench-isolated bipolar devices
JP2005509273A (en) Semiconductor process and integrated circuit
US4871684A (en) Self-aligned polysilicon emitter and contact structure for high performance bipolar transistors
EP0519592B1 (en) Self-aligned planar monolithic integrated circuit vertical transistor process
JPH06342802A (en) High-performance semiconductor device and its manufacture
US20030080394A1 (en) Control of dopant diffusion from polysilicon emitters in bipolar integrated circuits
US5411898A (en) Method of manufacturing a complementary bipolar transistor
US5151378A (en) Self-aligned planar monolithic integrated circuit vertical transistor process
US6806159B2 (en) Method for manufacturing a semiconductor device with sinker contact region
SE522038C2 (en) NPN bipolar transistors for radio frequency use
JP3361110B2 (en) Method for fabricating a CMOS structure
SE522530C2 (en) NPN bipolar transistors for radio frequency use
SE522526C2 (en) NPN bipolar transistors for radio frequency use
JP2614519B2 (en) Method of manufacturing semiconductor integrated circuit incorporating MIS capacitance element
JPS60244036A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
US6258686B1 (en) Manufacturing method of semiconductor device and semiconductor device
JP2576664B2 (en) Method for manufacturing NPN transistor
JPH0778833A (en) Bipolar transistor and its manufacture
JPH05267322A (en) Soi lateral bipolar transistor having polysilicon emitter
JPH0621077A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JP2000306918A (en) Semiconductor device and manufacture of the same
JPH05347312A (en) Manufacture of semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed