Способ изготовления горизонтальных р-п-р транзисторов для интегральных схем

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ комитет по изовРЕгЕниям и отнгьатиям при гннт ссоР(54) сносов изготовлвния гогизонтмгьны р-п-р ТРАНЗИСТ 9 г 0 В ДЛЯ ИНТЕГРАЛЬНЫЩ СХЕМ(57) Изобретение относится к элект ронн 0 й технике-и может быть использовано в технологии изготовления интег ральны схем. Цепь изобретения повышение въшода годным за счет уменьшения утечек между областями эмитте ра и коллектора. На КРеМНИеВУЮ ПОД ложку р-типа со скрыты п-споем наращивают эпитаксиальный слой кремИзобретение относится к электронной технике и может быть использовано в технологии изготовления интегральньш схем.Цель изобретения - повыенне выкодагодиык путем уменьшения утечек Между областями эмиттера и коллектора.Суть предложения заключается в том, что формирование маски из слоя двуокиси кремния, островка поликристаллнческого кремния, пасснированного пленкой двуокими кремния, препятствует ухудшению маскирующих свойствщие покрытия из термически выращеннойпленки двуокиси кремния и осажденной из газовой фазы пленки нитрида кремния. Затем травлением удаляют покрытие вне области интегральной схем и термическим окислением выращивают локальный окисел, после чего удаляют маскирующее покрытие и выращивают на поверхности полученной структуры слой двуокиси.кремиия. Затем формируют слой поликремндн, из которого формируют островок над базовой областью транзистора. Проводят термическое окисление структуры и имплантацию ионов примеси ртипа с энергией позВОПяющейсоблюсти определенныесоотношениямежду толщинами слоев двуокнси кремния, поликремния средним нор отклонением иона примеси в поликремНИИ Н двуокиси кремния.СТцУКтуры двуокись кремния - поликристаддНЧеСкИЙ,КРеМний а толщины слоев двуокисикремния и поликристаллическогокремния,пленкидшуокиснкремння средний р нормальный пробег иона примеси р-типа и среднеквадратичное отклоне ниесреднего нормального пробега ионаи полиристаллическом кремнии выбираются такими, чтобы надежно защит тить область базы от проникновения примеси р-типа и обеспечить проникновение примеси р-типа в эмнттерную и коллекторную области транзисторов.10 О 0 С в атмосфере водяного пара дляП р и м е р. На кремниевую монокристаллическую подложку ртиПа ПР 0 водимости, например КДБ 0,3, СО скрытым п слоем, легированным сурьмой,. ГЛУбиной 2,5 мкм и-поверхностным соч противлением 35 Ом/ наращнвают 5.эпитаксиальньй слой кремния пттипа, легированный фосфором с удельным сопротивлением 0,5 Ом-сми толщиной ю 1,5 мкм. Формируют маскирующее покрытие из термически выращенной пленки двуокиси кремния и осаждеННй И 5 газовойфазы пленки нитрида КРВМННЯМетодом фотолитографии и плазмохиМи- ,5 ческого травления удаляют маскиРУЮщее покрытие вне областей интегральной схем и термическим окислением выращивают покальньй окисел толщиН 0 й 1,6 мкм. Удаляют маскирующее покры .2 о тие и выращивают на поверхности.полученной структуры слои двуокиси кремния толщиной 0,1 мкм термически окислением при 2 О 0 ОС в атмосфере водяного пара. Методом осаждения из 25 газовой фазы формируют спой поликристаллического кремия толщиной 05 МКММетодом фотолитографии и плазмохимического травления поликристаллического кремния формируют островки поли 30 кристаллического кремния над 5 а 30 В 0 Й областью ртпртранзистора и остР 0 ВКи поликристаллического-кремния для формрования резисторов. ПроВ 0 дЯТ ТЕРМИ ЧЕСКОЕ ОКИСЪПЕНИЗ СТРУКТУРЫ ПРИтаплического кремния пленки ДВУОКИСН кремния толикой 0,25 мкм. ПРИ ЭТОМ над областями интегральной схемы формируется днэлектрическое ПОКРЫТИЕ ИЗ слоя и пленки двуокиси кремния СУМР ной толщиойсО 3 мкм. Методом ФОТОлитографии и травления пленки и слоя двуокиси кремния вскрыаются контактные отверстия к областям итеГР 8 ПЬ Ной схемы. Методом фотолитографии формируютфотореэнстнвную маску С Отверстием над областью контакта К КОЛ лектору прптранэистора. СЛУЖЗЩЕГО одновременно контактом к базовой Об 50ппантацией ионов фосфора с ЗНЕРГНЭЙ 30 кэВ и поверхностной концентрациейконтакта области базы р-пер-ТРЗНЗЧС тора и высокотемпературной О 5 Рг 50 ТК 0 Нразгоняют примесь на глУбННУ о 9 Кимплантацией ионов бора с энергией 100 кэВ и поверхностной концентрацией 7510 ион-см 1 внедряют примесь. р-типа В эмиттерную И коллекторную области и р-птрчтранзистора, область базы прптранэистора и поликремниевыи резистор. ЕР иона бора в двуокиси кремния равна 0,34 мкм, а А ЕР 0,07 мкм. Средний нормальный пробег КР иона бора в двуокиси кремния больше чем в слое аморфного кремния. Вы берем для проверки соотношенийзначения КР АКР для ионов бора в двуокиси кремния. Тогда для соотиоше.ния Ъдиэдчт Ьдиэд 1 0,3 мкм КР АКР 034 мкмО,07 мкм 0,4 мкмРассчитаем сначала Ъдк. Выращивание плеики двуокиси кремния ТОЛЩИНОЙо 25 ммнад островком поликристаллического кремния означает, что тол Шина островка ПОЛИКрЕ/СТЗЛПИЧЕСКО ГОкремния в процессе формирования пленки двуокиси кремния уменьшилась на 0,11-мкм. Следовательно,Высокотемпературной обработкой разгоняют примесь р-типа при 1 О 00 С в течение 30 мин. ионной имплантацией ионов бора с энергией 20 кэВ И поверхностной концентрацией 312510 иоисм 1 Формируют высоколегированные области р-типа проводимости у контактны отверстии к областям с проводимостью р-типа. Методом фотолитографии формиРУЮТ фотореэистивную маску с отверстие ями над областью эмиттера п-р-птранр-п-р-транзисторов. Ионной мплантат цией ионов фосфора с энергией 30 кэВ4-НУ ион/смъ 1 высокотемпературной обработкой при 00 ОС формируют эмиттерную область п-р-п тран 9 нсТОРа- На носят методом электроннолУчевогораспьшеиия слой алюминии с добавкой кремния толщиной 0,55 мкм. Метод 0 М фотолитографии и травления в растворе из смеси азотной н ортоф 0 СФ 0 РН 0 Й 5 кислоты пленки алюминия вне контактиьш отверстий к элементам интегральной схемы формируют электроды в контактныи отверстиях. . . О Ф о р м у л а и э о б р е т е н и Н Способ изготовления горизонтальным рпртранзисторов для интегральным схем, включающий формирование на полупроводниковой подложке с эпитаксиальной пленкой п-типа проводимости слоя двуокиси кремния, островка из поликремния над областью базы, создание областей эмнттера и коллектора внедрением ионов примеси р-типа проводимости в эпитаксиальную пленку через слой двуокиси кремния, используя островок из поликремния в качестве маскн, нанесение пассивируюЩеГ 0 покрытия на поверхность структуры И формирование контактов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения выиода годным путем уменьшения утечек между областями эмиттера. и коллектора, после формирования ост-30 ровка из поликремия на пбверкность сформированной структуры наносятпассивирующее покрытие, в качестве которого используют пленку из двуокиси кремния,-а ионы примеси внедряютвэпитаксиальную пленку через слойи пленку двуокиси кремния, при этом толины слоя двуокиси кремния, пленки двуокиси кремниявысота поликремние вого островкасредний нормальный пробег и среднеквадратичное отклонение среднего нормального пробега иона. Примеси связаны соотношениямиЬдиэл ндиэлс вр дну яЬдиэм Ьдиал никак- 374 Кг где Ьд 3 - толщина слоя двуокиси кремния Ь дддд, толщина пленки двуокиси кремния Ьпк высота полнкреммневого-на нем пленки ив двуоки си кремнии КР - средни нормальный пробег иона приеси р-типа в двуокиси кремня и поликремнии среднеквадратичное отклонение среднего нормального пробега иона примеси р-типа в двуокиси кремня и поликремнни.ВНИПМ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушскан наб., д. д/5