Способ изготовления полупроводникового прибора
SEMICONDUCTOR DEVICE MANUFACTURING METHOD

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления биполярного транзистора с высоким напряжением пробоя.
-
Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Заявка 1241168 Япония, МКИ H01L 29/72] путем последовательного нанесения на кремниевой подложке слоя диэлектрика, тугоплавкого металла или его силицида и поликристаллического или аморфного кремния. В последний имплантируют ионы мышьяка. На второй кремниевой подложке наращивают эпитаксиальный слой n типа проводимости, после чего обе пластины накладывают друг на друга так, что слой легированный мышьяком, и эпитаксиальный слой соприкасаются, и отжигают при температуре 800°С, в результате чего они соединяются. Вторую подложку стравливают до вскрытия эпитаксиального слоя и наращивают на нем рабочий эпитаксиальный слой. И на нем формируют структуру биполярного транзистора. В таких приборах из-за низкой технологичности образуются неровности, которые ухудшают электрические параметры приборов.
+
-
Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Заявка 2148847 Япония, МКИ H01L 21/331] путем формирования на подложке р-типа проводимости скрытого n слоя и эпитаксиального слоя n типа проводимости. В последнем создают полевой окисел и маску, защищающую область формирования активной базы. Через нее эпитаксиальный слой травят на глубину 3-5 мкм, осаждают на пластину поликристаллический кремний, легированный донорной примесью. Из последнего формируют коллекторный электрод с контактной площадкой.
Недостатками этого способа являются:
- низкие значения напряжения пробоя;
- высокие значения токов утечек;
- низкая технологичность.
Задача, решаемая изобретением: повышение значений напряжения пробоя, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.
15
-3
-
15
-3
-
15
-3
Задача решается формированием системы эпитаксии последовательным наращиванием слоев кремния: нижний эпитаксиальный слой р-типа с концентрацией легирующей примеси бора 1,0*10 см, средний эпитаксиальный слой n типа с концентрацией легирующей примеси фосфора 1,0*10 см, верхний эпитаксиальный слой n типа с концентрацией легирующей примеси фосфора 2,3*10 см.
+
15
-3
--
15
-3
-
15
-3
-5
3
Технология способа состоит в следующем: на пластинах кремния р-типа проводимости формируют скрытый n слой, по стандартной технологии, затем последовательно наращивают эпитаксиальный слой р-типа проводимости толщиной 3,5 мкм с концентрацией легирующей примеси бора 1,0*10 см, который служит продолжением подложки, затем формируют эпитаксиальный слой n типа проводимости толщиной 7,1 мкм с концентрацией легирующей примеси фосфора 1,0*10 см и верхний эпитаксиальный слой n типа проводимости толщиной 4,4 мкм с концентрацией легирующей примеси фосфора 2,3*10 см. Формирование пленки кремния на кремниевой подложке проводили со скоростью роста 20 нм/мин при температуре 750°С, давлении 1,33*10 Па и скорости подачи силана 14,3 см/мин. Активные области транзистора и электроды к ним формировали по стандартной технологии.
По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые приборы. Результаты обработки представлены в таблице.
Экспериментальные исследования показали, что выход годных структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 21,9%.
Технический результат: повышение значений напряжения пробоя, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличения процента выхода годных.
15
-3
-
15
-3
-
15
-3
Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора формированием системы эпитаксии последовательным наращиванием слоев кремния: нижний эпитаксиальный слой р-типа с концентрацией легирующей примеси бора 1,0*10 см, средний эпитаксиальный слой n типа с концентрацией легирующей примеси фосфора 1,0*10 см, верхний эпитаксиальный слой n типа с концентрацией легирующей примеси фосфора 2,3*10 см, позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надежность.