Результат интеллектуальной деятельности: Способ изготовления полупроводникового прибора

Изобретение относится к области технологии производства полупроводникового прибора, в частности к технологии изготовления биполярного транзистора с высоким напряжением пробоя.

Известен способ изготовления [Пат. 5111266 США, МКИ H01L 29/167] биполярного транзистора, в котором эмиттерная область имеет более высокий уровень легирования, чем базовая, причем концентрация носителей превышает предел растворимости этой примеси в кремнии. Уровни этих концентраций выбраны таким образом, что разница в концентрации носителей в эмиттерной и базовой областях существенно снижается с ростом концентрации примесей в базовой области. Снижение концентрации носителей приводит к ухудшению электрических параметров биполярных транзисторов.

Известен способ изготовления биполярного транзистора [Заявка 1241168 Япония, МКИ H01L 29/72] путем нанесения последовательно на кремниевую подложку слоя диэлектрика, тугоплавкого металла или его силицида и поликристалла или аморфного кремния. В последний имплантируют ионы мышьяка. На второй кремниевой подложке наращивают эпитаксиальный слой n-типа, после чего обе подложки накладывают друг на друга так, что слой, легированный мышьяком, и эпитаксиальный слой соприкасаются, и отжигают их при температуре 800°С, в результате чего они соединяются. Вторую подложку стравливают до вскрытия эпитаксиального слоя и наращивают на нем рабочий эпитаксиальный слой. В последнем формируют биполярный транзистор.

Недостатки этого способа:

- пониженные значения напряжения пробоя;

- низкая технологичность;

- высокая дефектность.

Задача, решаемая изобретением: повышения значений напряжения пробоя, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.

Задача решается тем, что после формирования области эмиттера осаждают разложением моносилана при температуре 650°С, слой поликристаллического кремния толщиной 0,2 мкм со скоростью 10 нм/мин, с последующей термообработкой при температуре 1000-1100°С в течение 30 минут в потоке N₂O-N₂.

Технология способа состоит в следующем: после формирования области эмиттера, с подложки удаляют слой окисла и на подложке осаждают разложением моносилана при температуре 650°С слой поликристаллического кремния толщиной 0,2 мкм, со скоростью 10 нм/мин. Затем проводят термообработку при температуре 1000-1100°С в течение 30 минут в потоке N₂O-N₂. После формируют контактные окна обычным образом и создают металлизацию прибора.

По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы приборы. Результаты обработки представлены в таблице.

Экспериментальные исследования показали, что выход годных полупроводниковых структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 14,5%.

Технический результат: повышение значения напряжения пробоя, обеспечение технологичности, улучшения параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных приборов.

Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям.

Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора путем осаждения после формирования области эмиттера на подложке кремния разложением моносилана при температуре 650°С слоя поликристаллического кремния толщиной 0,2 мкм, со скоростью 10 нм/мин, с последующей термообработкой при температуре 1000-1100°С в течение 30 минут в потоке N₂O-N₂, позволяет повысить процент выхода годных приборов, улучшить их качество и надежность.