CS164990A2 - Method of semiconductor device production - Google Patents

Method of semiconductor device production Download PDF

Info

Publication number
CS164990A2
CS164990A2 CS901649A CS164990A CS164990A2 CS 164990 A2 CS164990 A2 CS 164990A2 CS 901649 A CS901649 A CS 901649A CS 164990 A CS164990 A CS 164990A CS 164990 A2 CS164990 A2 CS 164990A2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
silicon
layer
region
doped
side wall
Prior art date
Application number
CS901649A
Other languages
English (en)
Inventor
Henricus Godefridus Rafae Maas
Johannes W Van Der Velden
Roland Arthur Van Es
Original Assignee
Koninkl Philips Electronics Nv
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 Koninkl Philips Electronics Nv filed Critical Koninkl Philips Electronics Nv
Publication of CS164990A2 publication Critical patent/CS164990A2/cs

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D10/00—Bipolar junction transistors [BJT]
    • H10D10/01—Manufacture or treatment
    • H10D10/021—Manufacture or treatment of heterojunction BJTs [HBT]
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D10/00—Bipolar junction transistors [BJT]
    • H10D10/01—Manufacture or treatment
    • H10D10/051—Manufacture or treatment of vertical BJTs
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D10/00—Bipolar junction transistors [BJT]
    • H10D10/40—Vertical BJTs
    • H10D10/441—Vertical BJTs having an emitter-base junction ending at a main surface of the body and a base-collector junction ending at a lateral surface of the body
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D64/00—Electrodes of devices having potential barriers
    • H10D64/01—Manufacture or treatment
    • H10D64/011—Manufacture or treatment of electrodes ohmically coupled to a semiconductor
    • H10D64/0111—Manufacture or treatment of electrodes ohmically coupled to a semiconductor to Group IV semiconductors
    • H10D64/0113—Manufacture or treatment of electrodes ohmically coupled to a semiconductor to Group IV semiconductors the conductive layers comprising highly doped semiconductor materials, e.g. polysilicon layers or amorphous silicon layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
    • H10P14/40—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of conductive or resistive materials
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P32/00—Diffusion of dopants within, into or out of wafers, substrates or parts of devices
    • H10P32/10—Diffusion of dopants within, into or out of semiconductor bodies or layers
    • H10P32/14—Diffusion of dopants within, into or out of semiconductor bodies or layers within a single semiconductor body or layer in a solid phase; between different semiconductor bodies or layers, both in a solid phase
    • H10P32/1408—Diffusion of dopants within, into or out of semiconductor bodies or layers within a single semiconductor body or layer in a solid phase; between different semiconductor bodies or layers, both in a solid phase from or through or into an external applied layer, e.g. photoresist or nitride layers
    • H10P32/1414—Diffusion of dopants within, into or out of semiconductor bodies or layers within a single semiconductor body or layer in a solid phase; between different semiconductor bodies or layers, both in a solid phase from or through or into an external applied layer, e.g. photoresist or nitride layers the applied layer being silicon, silicide or SIPOS, e.g. polysilicon or porous silicon
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P32/00—Diffusion of dopants within, into or out of wafers, substrates or parts of devices
    • H10P32/10—Diffusion of dopants within, into or out of semiconductor bodies or layers
    • H10P32/17—Diffusion of dopants within, into or out of semiconductor bodies or layers characterised by the semiconductor material
    • H10P32/171—Diffusion of dopants within, into or out of semiconductor bodies or layers characterised by the semiconductor material being group IV material
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P32/00—Diffusion of dopants within, into or out of wafers, substrates or parts of devices
    • H10P32/30—Diffusion for doping of conductive or resistive layers
    • H10P32/302—Doping polycrystalline silicon or amorphous silicon layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P50/00—Etching of wafers, substrates or parts of devices
    • H10P50/60—Wet etching
    • H10P50/66—Wet etching of conductive or resistive materials
    • H10P50/663—Wet etching of conductive or resistive materials by chemical means only
    • H10P50/667—Wet etching of conductive or resistive materials by chemical means only by liquid etching only
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W20/00—Interconnections in chips, wafers or substrates
    • H10W20/01—Manufacture or treatment
    • H10W20/031—Manufacture or treatment of conductive parts of the interconnections
    • H10W20/069—Manufacture or treatment of conductive parts of the interconnections by forming self-aligned vias or self-aligned contact plugs
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S148/00—Metal treatment
    • Y10S148/01—Bipolar transistors-ion implantation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S148/00—Metal treatment
    • Y10S148/031—Diffusion at an edge
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S148/00—Metal treatment
    • Y10S148/044—Edge diffusion under mask

Landscapes

  • Bipolar Transistors (AREA)
  • Element Separation (AREA)

Description

1
Vynález se týká způsobu výroby polovodičové součástky,při kterém se vytvoří polovodičové těleso mající na jednomhlavnímpovrchu stupeň vymezující součástkovou plochu polovo-dičového tělesa, na postranní stěně stupně se vytvoří ochrannáizolační vrstva, na ploše uvedeného jednoho povrchu, přilehlék po stranní. ..stěně stupně se vytvoří izolační oblast, vymezí sekřemíková oblast dotovaná nečistotami nad izolační oblastí a upostranní stěny stupně, a dotující nečistoty se nehhají difun-dovat z dotované křemíkové oblasti do součástkové plochy přesprůchozí plochu uvedené postranní stěny stupně pro vytvořeníkontaktu součástkové oblasti součástkové plochy.
Takový způsob může být použit například při výrobě bipo-lárního tranzistoru, kde vnořená oblast nebo vrstva tvoří částkolektorové oblasti a součástková oblast je bázová oblast,„k níž kontaktní oblast vytváří kontakt přes. postranní stěnu.Článek "Eabrication process and device characteristics of. ši-dě wall base contact structure transistor using two-step exi-dation of side wall surfaoe"/ Charakteristické parametry vý-robního způsobu a součástky tvořené tranzistorem se- struktu-rou s bázovým kontaktem v postranní stěně při použití dvou-stupňové oxidace povrchu postranní stěny/ autora KatsuješihoWašio, Tohru Nakamury a Tetsuje Hajašidy publikovaný v IEEEtransactions on Electron Devices, Vol.35, No.10, říjen 1988str. 1596 až 1600, popisuje takový způsob výroby bipolárníhotranzistoru majícího bázový kontakt v postranní stěně.
Jak je vysvětleno v uvedeném Článku, rozměry průchozí plo- chy v postranní stěně, kterou difundují nečistoty pro vymezo- vání kontaktní plochy jsou obzvláště důležité, protože vyme- - 2 - zují tloušťku bázové oblasti. Kromě toho, jestliže je kontakt-ní oblast vytvořena příliš blízko vnořené kolektorové oblasti,potom bude průrazové napětí tranzistoru sníženo, zatímco ka-pací tance báze-kolektor bude zvýšena, což bude mít zápornývlivná chování, tranzistoru při vysokých kmitočtech? ' Výše uvedený článek navrhuje dvoustupňový oxidační pro-ces, umožňující vytvářet tlustší izolační oblast, zejménaoxidovou oblast, takže průchozí plocha a proto i bázová kontakt1ní oblast je v dostatečném odstupu od vnořené kolektorovéoblasti.
Jak je popsáno v Článku, po vytvoření první izdační vrstvykysličníku křemičitého na postranní stěně a uvedené plohy najednom hlavním povrchu, se vymezuje první ochranná vrstva veformě antioxidační vrstvy nitridu křemíku na postranní stěněstupně, exponovaná uvedená plocha hlavního povrchu se potomleptá pro vytvoření hlubšího stupně a nová povrchová plochaobklopující hlubší stupeň se oxiduje pro vytvoření tlustšívrstvy oxidu křemičitého. Na první vrstvě nitridu .křemíku sepotom^vytvořl^iruhá^vrstvar^itridu .křemíku a povrch se opětoxiduje pro vymezování konečného izolačního oxidu křemičité-ho vytvářejícího izolační oblast. Ačkoliv způsob popsaný v článku odsouvá relativně tlus-tou izolační oblast od součástkové plohy vymezované stupněma může tak vyloučit krystalové defekty uvnitř součástkové plo-chy, .které mohou být jinak působeny tvorbou relativně tlustéoxidové oblasti, dvě ochranné vrstvy nitridu křemíku ovliv- - 3 - ňují rozměry průchozí plochy v postranní stěně a vývin de-fektů, Kromě toho je způsob velmi složitý a v článku, se při-pouští, Že řízení těchto ochranných vrstev je obzvláště důle-žité a je důležité určit optimální tloustly pro první a dru-hou ochrannou vrstvu nitridu křemíku. Článek skutečně poskytu-je různé SEfó mikrografy ukazující problémy, které mohou vznikatjestliže tlouštka první a druhé vrstvy nitridu křemíku nejsouoptimalizovány. Cílem vynálezu je vytvořit způsob výroby polovodičovésoučástky, při němž rozměry a pdoha průchozí plochy mohou býtřízeny nebo nastavovány tak, že je možné se vyhnout nežádou-cím nárůstům v kapacitanci báze - kolektor a vyloučit sníženíprůrazového napětí bez potřeby uchýlit se ke komplikovanémupostupu popsanému ve výše uvedeném článku.
Uvedené nedostatky odstraňuje vynález způsobu výroby po-lovodičové součástky, při kterém se vytvoří polovodičové těle-so mající na jednom hlavním povrchu stupeň vymezující součástko-vou plochu polovodičového tělesa, na postranní stěně stupně sevytvoří ochranná izolační vrstva, na ploše uvedeného jednohopovrchu u postranní stěny se vytvoří izolační oblast, vymezíse křemíková oblast dotovaná nečistotami nad izolační oblastía u postranní stěny stupně,a dotující nečistoty se nechají di-fundovat z dotované křemíkové oblasti do součástkové plochypřes. průchozí plochu uvedené postranní stěny stupně pro vymezo-vání kontaktní oblasti v součástkové ploše pro vytváření kon-taktu součástkové oblasti součástkové plohhy, jehož podstatou ježe se před vymezováním dotované křemíkové oblasti nad uvede-ným jedním povrchem ukládá křemík s antiosddační vrstvou na -4 - postranní stěně stupně pro vymezování nad. uvedenou plóchouuvedeného jednoho povrchu mezilehlé křemíkové oblasti, kte-rá je izolována od postranní stěny stupně a.která necháváprůchozí plochu široké stěny exponovanou, ochranná izolačnívrstva se odstraní z exponované průchozí plochy postranní r ý ' *. 1 w ’· ř' " · · .·- . T- -m. - T- • ' J " stěny a po té se ukládá křemík pro vymezování dotované křemí-kové oblasti.
Použití způsobu podle vynálezu umožňuje vytvářet průcho-zí plochu v postranní stěně stupně o malých rozměrech, při-čemž se umožňuje vytvořit kontaktní oblast difundováním ne-čistot z dotované křemíkové oblasti do součástkové plochy vdostatečně velkém odstupu od vnořené oblasti, takže se vyluču-jí nebo zmenšují problémy s nadměrnou kacitanci mezi kontakt-ní oblastí a vnořenou oblastí, aniž by bylo zapotřebí uchylo-vat se k růstu tloušťky izolační oblasti. Takové zvětšovánítloustky by jinak mohlo vnášet napětí a namáhání a působitkrystalové defekty v.součástkové plose. Stejně'tak není nutnopoužívat relativně komplikovanou metodu popisovanou ve výšeuvedeném článku, která vyžaduje obzvláště přesnou .kontrolutloustky ochranné vrstvy. Může tedy být použito vynálezu přijakékoli požadované tlouštce oxidové vrstvy.
Mezilehlá křemíková oblast může být vymezována ukládáním křemíku jako vrstvy pro vytváření oblastí křemíku na uvedené/ ploše uvedeného jednoho povrchu a postranní stěně a horním / . · 1 povrchu stupně, přičemž se zavádějí-dotující nečistoty do kře- míkové vrstvy tak, že je křemíková oblast postranní stěny zastíněna vůči dotujícím nečistotám a selektivně se odstraňuje - 5 - nedotovaná křemíková oblast postranní stěny, čímž se dosáhnerelativně ploché mezilehlé křemíkové vrstvy usnadňující tvor-bu následující dotované křemíkové oblasti.
Ochranná izolační vrstva může být vytvořena jako antioxi-dační vrstva a mezilehlá křemíková oblast může být oxidovánapo ukládání. Kde je mezilehlá křemíková oblast zcela oxidována,může být vymezena přímo na uvedené ploše a může tvořit izolač-ní oblast, čímž se vyloučí potřeba toho, aby se musel na tétoploše tepelnou cestou vytvářet' oxid, čímž se vyloučí nebo ales-poň redukuje možnost vzniku .krystalových defektů indukovanýchnapětím anebo namáháním během tvorby oxidové vrstvy.
Mezilehlá křemíková oblast může být alternativně vymezová-na na vrchu izolační oblasti, která může být před tím vytvořenajako oxid vytvořený tepelnou cestou, čímž se umožní, že oxidvytvořený tepelnou cestou bude tenčí, což zmenší napětí a namá-hání indukovaná tepelným vytvářením oxidu. V tomto případě mů-že být mezilehlá křemíková oblast jen částečně oxidována pro.zanechání křemíkové oblasti pod oxidovou oblastí. V jiném provedení může být mezilehlá křemíková oblast vy-mezována ukládáním vrstvy křemíku na uvedené ploše a uvedenépostranní stěně a horním povrchu stupně, vytváří se antioxidač-ní maska na křemíkových oblastech na uvedené ploše a uvedenémhorním povrchu, exponované křemíkové oblasti na uvedené plošeoxidují, odstraní se antioxidační maska a po té se selektivněodstraňuje zbývající .křemík na postranní stěně, takže se vyme-zuje mezilehlá křemíková oblast jako oblast z oxidu křemičitého. . - 6 - V dalším provedení vynálezu může být mezilehlá křemíkováoblast vymezována tím, že se vytvoří ochranná izolační vrstvajako vrstva nitridu křemíku krytá vrstvou oxidu křemičitého,přičemž se ukládá vrstva křemíku na izolační oblasti na uvede-né ploše,,,ochranné izolační vrstvě-a horním povrchu- stupně, -do křemíkové vrstvy se zavádějí nečistoty tak, že křemíkováoblast u postranní stěny krytá ochrannou vrstvou zůstává ne-dotovaná,. selektivně se odstraňuje nedotované křemíková oblasttak, že se vymezuje mezilehlá křemíková oblast na uvedené plo- v Še, odstraňuje se exponovaná křemíková vrstva při použitízbývající dotované křemíkové oblasti jako masky, po té se se-lektivně odstraňuje dotované .křemíkové oblasti a odstraňujese tak exponovaný nitrid křemíku při použití zbývající částivrstvy oxidu křemičitého jako masky, a po té se vymezuje doto-vaná křemíková oblast na izolační oblasti tak, že nižší částkřemíkově oblasti je izolována od postranní stěny stupně. V tomto provedení, není mezilehlá křemíková oblast vy sta-·véna okysličovacímu zpracování, které by mohlo vnést.namáhá-ní do polovodičového tělesa, ale je odstraňována po použitipro vymezování izolace na postranní stěně stupně a po té sekřemík pro vytváření dotované křemíkové oblasti ukládá na izo-lační oblast. V ještě dalším provedení mezilehlá křemíková oblast můžebýt vymezována, jak bylo popsáno výše, zaváděním dotujícíchnečistot a poté odstraňováním nedotované křemíkové oblastipostranní stěny, načež sekřemík pro vytváření dotované - 7 - .křemíkové oblasti ukládá přímo na dotovanou mezilehlou kře-míkovou oblast bez vznášení potenciálního namáhánía nebonapětí při oxidačním procesu. V tomto případě mohou být ne-čistoty pro dotování dotované křemíkové oblasti implantová-ny jak uvedeno výše nebo mohou být zaváděny tím, že se nechá-vají dotující nečistoty difundovat z dotované mezilehlé kře-míkové oblasti, po čemž následuje selektivní odstraňování ne-dotovaných oblastí nebo oblastí další křemíkové vrstvy.
Mezilehlá křemíková oblast může být vytvářena ukládánímpolykrystalického nebo amorfního křemíku, jako může být do-tovaná křemíková oblast. V případě do to váné. křemíkové oblasti.,,kde se ukládá amorfní křemík,, potom dochází obvykle k rekrys-talizaci pro tvorbu polykrystalického křemíku během následují-cího zpracováváčího pochodu, jako například během difúze do-tujících nečistot.
Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popise na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kte-rých znázorňují obr. 1 až 5 schematické řezy polovodičovýmtělesem ukazující pochody při výrobě bipolárního tranzistorupři použití způsobu podle vynálezu, obr. 6 až 9 zvětšené sche-matické řezy částí polovodičového tělesa znázorněného naobr. 1 až 5 pro ilustrování prvního provedení způsobu podlevynálezu, obr. 10 a 11 zvětšené schematické řezy podobnéobr. 6 až 9 pro ilustrování druhého provedení způsobu podlevynálezu, obr. 12 a 13 zvětšené schematické řezy podobnéobr. 6 až 9 pro ilustrování třetího provedení způsobu podle vynálezu, obr. 14 a 15 zvětšené schematické řezy podobnéobr. 6 a 9 pro ilustrování čtvrtého provedení způsobu podlevynálezu, obr. 16 a 17 zvětšené schematické řezy podobnéobr. 6 až 9 pro ilustrování pátého provedené způsobu podle•vynálezu, obr..18 a 19 zvětšené schematické-řezy podobnéobr. 6 až 9 pro ilustrování šestého provedení způsobu podlevynálezu a obr. 20 až 22 zvětšené schematické řezy-podobnéobr. 6 až 9 pro ilustrování sedmého provedené způsobu podlevynálezu.
Je třeba poznamenat, že výkresy jsou pouze schematickéa nejsou vykresleny v měřítku. Zejména určité rozměry jakotlouštky vrstev nebo oblastí mohou byt přehnány, zatímco ji-né rozměry zmenšeny. Stejné vztahové značky použité ve výkre-sech se vztahují ke stejným nebo podobným prvkům. ______ Jak je patrné z výkru-sů-,—například z obr. "6"‘až 9", způsob výroby polovodičové .součásti zahrnuje·vytvoření polovodičovéhotělesa 10, obsahujícího na hlavním/ povrchu 15 stupeň 14 vy-mezující součástkovou plochu 13 polovodičového tělesa nadvnořenou oblastí 12 uvnitř polovodičového tělesa 10, uloženíochranné izolační vrstvy 24 na postranní stěně 14a stupně 14,vytvoření izolační oblasti 22 na ploše l|a hlavního povrchu15 přiléhající postranní stěně l_4a stupně 14, vymezení kře-míkové oblasti 25c dotované nečistotami nad izolační oblastí22 a vedle postranní stěny 14a stupně 14, a způsobený, že do-tující nečistoty difundují z dotované křemíkové oblasti 2.5cdo součástkové plochy 13 přes průchozí plochu 14a postranní - 9 - stěny 14a stupně 14 pro vymezení kontaktní oblasti 28uvnitř součástkové oblasti 13 pro dotyk součástkové oblasti29 uvnitř součástkové plochy 13.
Podle vynálezu se před vymezením dotované křemíkové oblas-ti 29c křemík ukládá na hlavním povrchu 19'' s ántioxidačnívrstvou 24 na postranní stěně 14a stupně,14 pro vymezování· nauvedené plose 19a hlavního povrchu 19 mezilehlé křemíkovéoblasti 23c, která je izolovaná od postranní stěny 14a stup-ně a která nechává průchozí plochu 14a exponované postrannístěny, ochranná izolační vrstva 24a se dále odstraňuje z prů-chozí plochy 14a na postranní stěně 14a a po té se ukládá kře-mík pro vymezování dotované křemíkové oblasti 29c. Obr. 1 až 9znázorňují způsob pro výrobu bipolárního tranzistoru používají-cí způsob podle vynálezu.
Jak ukazuje obr. 1, obsahuje polovodičové těleso 10 v tom-to. příkladě monokrystalický křemíkový substrát 11 dotovaný ne-čistotami vodivosti P, do něhož byly implantovány nečistotyvodivosti N pro vytvoření vysoce dotované vrstvy 12, která senásledně zakryje epitaxní křemíkovou vrstvou 13 méně dotovanounečistotami s vodivostí N, která vytvoří součástkovou oblast,jak bude popsáno níže. V typickém případě může být epitaxní vrstva 13 o tlouštce okolo 1 mikrometru a může mít koncentraci 16 —3 dotování okolo 10 atomů cm .
Stupeň 14 se vymezuje na. uvedeném jednom hlavním povrchu 19 polovodičového tělesa 10 následujícím způsobem. Nejprve se vytvoří tenká izolační vrstva 16 oxidu křemičitého nebo 10 - oxinitridu křemíku, o tloštce například 50 nanometrů /nm/na uvedeném jednom hlavním povrchu 15. po čemž následuje prv-ní vrstva 17 nitridu křemíku mající tlouštku okolo 100 nmpro vytvoření antioxidační vrstvy a nedotovaná polykrystalickákřemíková vrstva mající tlouštku. okolo 1-, 2 mikrometrů. Násled-*ně se nedotovaná polykrystalická křemíková vrstva vymezujeobvyklým fotolitografickým a leptacím procesem a podrobuje seobvyklému tepelnému oxidačnímu zpracování pro vytvoření oxidovévrstvy 19 a zbývající nedotované polykrystalické křemíkovéoblasti 18.
Exponované obla.sti izolační vrstvy 16 a první vrstvy 17nitridu křemíku se potom odstraní při použití selektivního lep-tacího procesu, například leptáním a výhodou v plasmatu a nás-ledně v horné kyselině fosforečné a v pufrovaném roztoku HPve vodě. V polovodičovém tělese 10 se potom vyleptá prohlubeň,· připoužití oxidové. vrstvy 19' jako masky. Prohlubeň může být veformě drážky mající hloubku okolo 0,8 mikrometrů, takže v tom-to příkladě nezasahuje drážka do vnořené vrstvy 12. I když tonení znázorněno na obr.1, může být epitaxní vrstva poněkud ne-dostatečně leptána pro usnadnění následného zpracování.
Po té se vytváří další antioxidační vrstva obsahující vrstvu 20 kysličníku křemičitého a druhou vrstvu nitridu křemí- ku. Vrstva nitridu křemíku se potom anisotropně leptá, například při použití leptání v karbon-hydrofluoridovém plasmatu, Čímž se odstraní části vrstvy nitridu křemíku ležící na plochách rovnoběžných s epitaxní vrstvou 13 a vnořenou vrstvou 12, tak-že se ponechá antioxidační maskovací oblast 21 z nitridu kře-míku na postranní stěně 14a stupně 14, jak je znázorněno naobr. 1. Exponované křemíkové povrchy se potom vystaví obvyklé-mu' tepelnému . oxidačnímu- zpracovaní pro vytváření první zapuš-těné oxidové oblasti 22 /obr.2/. Druhá antioxidační maskovacívrstta 21 se potom odstraní ponecháním stupně 14 vymezovanéhozapuštěnou oxidovou oblastí 22, vytvořenou v.daném příkladě nauvedené ploše 15a jednoho hlavního povrchu 13 polovodičovéhotělesa 10 . Při použití níže popisovaných,, způsobů se po té vymezujemezilehlá křemíková oblast 23c tak, aby byla izolována odpostranní stěny 14a stupně 14 ochrannou izolační vrstvou 24 v /která může být vytvořena na postranní stěně l_4s bud před nebopo vytvoření zapuštěné oxidové vrstvy 22 /, takže se ponecháprůchozí plocha 14s postranní stěny 14a exponované. Exponovanáčást 24a ochranné izolační vrstvy 24 se po té odstřanní předukládáním, v popisovaných příkladech, polykrystatického křemí-ku pro vymezování dotované křemíkové oblasti 23c pro vytvořenístruktury podobné, jaká byla znázorněna’na obr. 2. V následu-jících příkladech je polykrystatická křemíková oblast 23cdotována nečistotami a vodivostí P.
Oxcidová vrstva 19 a exponované plochy první vrstvy 17nitridu křemíku, pokud stále zůstává po vytvoření dotované kře-míkové oblasti 23c, se potom odleptají a implantují sé akcepT-torové ionty, například ionty boru, pro vymezování mezilehlé 12 - součástkové oblasti 26 s vodivostí P polykrystalické křemí- Ί kové vrstvy 2?c s vodivostí P, jak je znázorněna na obr. 3.
Alternativně mohou byt akceptorové ionty implantovány po odstra-nění nedotované pólykrystalické křemíkové oblasti 18.
Nedotovaná polykrystalická křemíková oblast' 18 se po téodstraní při použití vhodné selektivní leptací látky, napřík-lad hydroxidu draselného nebo sodného, jak bylo popsáno výše,a exponovaný křemík se opatří druhou kysličníkovou vrstvou 2.7tepelnou oxidací způsobem podobným, jaký byl použit pro výrobuzapuštěné oxidové vrstvy 22.. Během zpracování při vysoké .tep-lotě pro vytvoření druhé oxidové vrstvy 27 má difúze nečistots vodivostí P z dotované polykrystalická křemíkové oblasti 25cza následek vytvoření vysoce dotované kontaktní oblasti 28s vodivostí P mezi dotovanou polykrystalickou křemíkovou oblas- _ ti 25c a jsezilehlou.. oblastí- 26-pro- vytvoření struktury ''znázorně--'. né na obr, 4.
Zbývající vrstva 16 oxidu křemičitého a vrstva 17 nit-ridu křemíku se potom odleptají a nečistoty s vodivostí P a nás-ledně nečistoty s vodivostí N se po té implantují pro vytvořeníbázové oblasti s vodivostí P, která je spojena přes mezilehlousoučástkovou oblast 26 /.která může být v případě potřeby vypuš-těna/ a kontaktní oblast 28 s dotovanou polykrystalickou kře-míkovou oblastí 25c a dále emitorová oblast 32 s vodivostí Nuvnitř epitaxní vrstvy 13, která sama tvoří část kolektorové,oblasti uvnitř vnořené oblasti 12. Dotykové průchozí části jsoupotom otevřeny obvyklým způsobem a pokovení se aplikuje pro V í. - 13 - vytvoření bázového kontaktu 3, emitorového kontaktu E akolektorového kontaktu G, jak ukazuje ohr. 5.
Obr. 6 až 9 ukazují řezy částí polovodičového tělesa1C v prvním provedením vynálezu pro umožňování vytvoření struktury znázorněné na obr.2. Čárkovaná čára A ukazuje osu sy-metrie struktury znázornění na obr. 6 až 9.
Jak je patrné z obr. 6, po vytvoření zapuštěné oxidovévrstvy 25 jak bylo popsáno výše, zůstává na postranní stěně14 a stupně 14 vrstva nitridu křemíku pro vytváření izolační"vrstvy 24. Jak bude patrné z následujícího popisu, tvoří v tomto příkladě ochranná izolační vrstva 24 antioxidační vrstvu.
Po té se ukládá na uvedenou oblast 15a a na postrannístěnu 14 a a na horní povrch 14b stupně 14 vrstva 23 křemíku. V tomto příkladě tvoří uložená vrstva 23 polykrystalickou.křemíkovou vrstvu mající tlou-štku okolo 200 nm /nanometrů/. borové ionty se implantují do povrchu polykrystalické křemíkové vrstvy 23 , jak je znázorněno šipkami X na obr.6. Dávka a energie implantace iontů boru se volí tak, aby se vytvořila koncentrace borových iontů, kde jsou ionty implan-15 e -2 továny s implantační dávkou větší než 1,2 x 10 atomů cmpro vytvoření povrchové koncentrace po difúzi větší než oko-lo 6 x 10 7 atomů cm . Kde se používají ionty 3Eg+, potomenergie implantace může být 120KeV /kiloeketronvolů/, zatím-co kde se používají ionty B+, může být energie'implantace30 KeV. Vzhledem k anizoztropní povaze intové implantace, Η - jak ukazují šipky Σ, jsou ionty implantovány no povrchu poly-krystalických oblastí 33a a 23c na horním povrchu 14b stupně14 a na uvedené ploše 15a, avšak v nijak podstatné míře dopolykrystalické křemíkové oblasti 23a na postranní stěně14a stupně, ' ..která,má· povrch téměř rovnoběžný-se směrem implan-tace a je v zásadě zastíněna proti implantaci polykrystalic-kou křemíkovou oblastí 23b na horním povrchu 14b' stupně 14.
Po implantaci se polovodičové těleso 1C vystaví tepelnémuzpracování, aby se umožnila difúze implantovaných iontů do po-lykrystalického křemíku v předem určeném rozsahu. V tomto přík-ladě může -být polovodičové těleso 10 .zahřívané na přibližně925°C po dobu od 45 minut pro tento účel, i když délka poža-dované doby difúze bude samozřejmě záviset na zvolené teplotěa tlouštce a konstrukci polykrystalické křemíkové vrstvy 23.. Délkaá^^y.dzifuzs.by^m.ělaJbýt-Vo.Lena-t.ak,- ž.e. -do-jd-e-k—vel-------- mi malé difúzi implantovaných iontů do,polykrystalické křemí- kové oblasti 23a na postranní stěně 14a stupně 14 . V praxiautoři zjistili, že délka doby difúze není důležitá, protožeje překvapivě rychlost, s níž borové ionty implantované dopolykrystalických křemíkových oblastí 23c a 23b difundují dqpolykrystalické křemíkové oblasti 23a, je významně zpožděnavzhledem k rychlosti, s níž difundují implantované ionty smě-rem dolů tloušťkou polykrystalických křemíkových oblastí 23aa 23 c. Předpokládá se, že výrazný rozdíl rychlosti vyplýváze skutečnosti, že difúze nečistot přes okraj zrn je obtížněj- ší a že polykrystalické křemíková zrna mají sklon uspořádat se - 15 kolmo na povrch pod nimi ležící. Difúze borových iontů směremdolů do polykrystalických křemíkových oblastí 23b a 23c bytak měla být převážně podél hranic zrn, zatímco směr difúzepožadovaný pro vstup nečistot do polykrystalické křemíkovéoblasti 23a bude v převažující míře přes hranice zrn a- difúzebude proto menší. Čárkované čáry Ϊ na obr. 6 ukazují přibližně rozsah difúzeborových iontů po výše popsaném difuzním procesu a ukazují takrozsah nedotované polykrystalické křemíkové oblasti 23a napostranní stěně 14a stupně 14 .
Exponovaná polykrystalická křemíková vrstva 23 je potomvystavena leptacímu procesu, který selektivně odleptává nedoto-vanou polykrystalickou křemíkovou oblast 23a a exponuje takpod ní ležící část antioxidační vrstvy 24a. Je možné použítjakékoli sekktivní leptací látky, například hydroxidu drasel-ného nebo sodného., S postranní stěnou 14a stupně 14 chráněnou antioxidačnívrstvou 24, jsou dotované polykrystalické křemíkové oblasti23c a 23b poté vystaveny oxidačnímu procesu v páře při teplotě1000°C po dobu 100 minut, takže v tomto příkladě jsou dotovanépolykrystalické křemíkové oblasti 23c a 23b zcela okysličenypro vytváření oxidových oblastí 230c a 230b, jak ukazuje obr.7.Tlouštka polykrystalické křemíkové vrstvy 23 a oxidační procesjsou zvoleny tak, že plocha,oxidové oblasti 230a leží s odstu-pem /např. 0,35 mikrometru/ pod povrchem 1,3 a· součástkové ohlas-ti 13 vymezované stupněm 14, takže průchozí oblast 14a je nad oxidovou oblastí 230c. - 16 -
Exponovaná část 24a antioxidační vrstvy /znázorněná čár-kovaně na obr. 7/ se po té selektivně odstraní, například připoužití a další vrstva 25 polykrystalického křemíku o tlouštce okolo 0,6 mikrometrů se ukládá pro vytvoření struk-tury znázorněné na obr. 8. - -
Jak ukazují šipky X na obr. 8, borové ionty se po téimplantují do další polykrystalické křemíková vrstvy 25. simplantační dávkou okolo 10^ atomů cm-2 a nechají se difundo-vat po dobu 2 hodin při teplotě 925°C.
Oblast 25a další polykrystalické křemíkové vrstvy 2_5 vy-mezená čárkovanými čarami Y na obr. 8, tak zůstává nedotovanáa může být potom selektivně odleptána, jak bylo popsáno výše,například při použití hydroxidu draselného nebo sodného, takžezůstanou dotované polykrystalické křemíkové oblasti 25b a 25c na_ hopmím povrchu 14b stupné _a._n.a.,..uve.de.n.é_·ρ.1ο.ζ.6-15.Β- hlavního------ povrchu 15. Dotovaná polykrystalická křemíková oblast 25b/vyznačená čárkovanými čarami na obr. 9/, může být potom' odstraněna použitím tekutého materiálu, v tomto případě.foto-senzitivního rezistu, který se potom šablonuje s použitím běž-ných fotolitografick,ých a leptacích postupů pro vytvoření mas-kovací vrstvy 31 nechávají exponovanou dotovanou polykrystatic-kou křemíkovou oblast 25b.-Dotovaná polykrystalické křemíkováoblast 25b se potom odleptá. Po o stranění maskovací vrstvy 31obvyklými, prostředky se získá struktura znázorněná na obr. 2a potom mohou být vykonány například pochody výše popsané sodvoláním na obr. 3 a 5, čímž se získá tranzistorová strukturaznázorněná na obr. 5. - 17 -
Foužití způsobu, popsaného výše s odvoláním na obr. 6 až $ umožňuje vytvořit průchozí plochu 14 a, přes kteroujsou nečistoty zaváděny z dotované křemíkové oblasti 25c,relativně malou, a to ovladatelným způsobem a navíc umošňu-je,.aby výše uvedená průchozí plochá 14 a byla umístěná'v horní oblasti součástkové plochy, takže kontaktní oblast,když je vytvořena., je umístěna v dostatečném odstupu od vnořené.kolektorové oblasti 12, . Tím se dosažené redukuje bez potře-by zvětšovat velmi tlusté pole oxidové oblasti 22, takženamáhání a napětí a vyplývající .krystalové defekty odpoví-dající velmi tlustým oxidovým oblastem mohou být vyloučenynebo alespoň redukovány. V typickém případě při použití způ-sobu popsaného výše, může mít oxidová oblast tloustku 0,7mikrometrů s mezilehlou poly.krystalickou křemíkovou vrstvou23c oxidovanou tak., že oxidová oblast 230. c je okolo 0,4 mikrometrů tlustá, čímž se vytváří izolační kompozitní oxido-vá oblast o tloušťce okolo..1,1 mikrometrů. ' '
Obr. 10 a 11 ukazují druhé.provedení způsobu podle vyná-lezu, které je modifikací způsobu výše popsaného s odvolánímna obr. 6 až 9. Při tomto způsobu po uložení polykrystalické křemíkovévrstvy 23, následné implantaci boru a selektivním leptánínedotované polykrystalické křemíkové oblasti, jak bylo popsá-no výše- s odvoláním na obr. 6, jsou zbývající dotované poly-'krystalické křemíkové oblasti 23b a 23c jen Částečně oxi-dovány, takže zanechávají, jak ukazuje obr. 10, dotovanépolykrystalické křemíkové oblasti 123b a 123 c pod oxidovými - 18 - oblastmi 23O'b a 230' c,
Další polykrystalická křemíková vrstva 25 se po té uklá-dá, jak bylo popsáno výše s odvoláním na obr. 8, a implantu-je se ionty bor-u, aby se umožnilo selektivní odleptání nedoto-vané p.olykrystalieké křemíkové oblasti 25a,jak bylo7popsánovýše, při použití například hydroxidu draselného nebo'sodného.
Potom může být aplikován tekutý materiál pro vytvářenímaskovací vrstvy 25 , jak je popsáno výše s odvoláním na. obr. 9, pro umožnění, že se oxidová oblast 230"b a po té pod. ní le-žící polykrystalická oblast'123b postupně odleptává při použi-tí směsi kyseliny fluorovodíkové a dusičné pro odstranění do-tovaného polykrystalického křemíku a pufrované kyseliny fluo-rovíkové pro odstranění oxidu křemičitého. To má výhodu v tom,že se umožňuje, aby se dotovaná polykrystalická křemíkováoblast 1,23b použila jako zábrana leptání během odstraňováníoxidové oblasti 230 b a .po té se umožňuje selektivní odleptá- ·.vání dotované polykrystalické .křemíkové oblasti 123b , takže,jak ukazuje, obr. 11, má stupeň 14 podobnou strukturu jak před,tak i po tvorbě dotované křemíkové oblasti' 25,c. Toto uspořádáníumožňuje vyplňovat relativně hluboké drážky tlustou křemíkovouvrstvou, která působí, protože je jen částečně oxidovaná, men-ší napětí polovodičového tělesa. Jak bude patrné z obr. 11,po do stranění dotované polykrystalické křemíkové oblasti 123b,podobá se struktura struktuře znázorněné na obr. 2 a je možnéprovádět pochody popsané výše S' odvoláním na obr. 3-až 5.
Obr.'12 a 13 znázorňují třetí provedení způsobu podle vy-nálezu při němž se po ukládání polykrystalické křemíkové vrstvy 19 - 23, jak je znázorněno na obr. 6, na tloušťku, okolo 10C nm,místo implantování borových iontů a po té selektivníhoodleptávání nehotovaného polykrystatického křemíku, uklá-dají tenká vrstva 32 oxidu .křemičitého a po té tenká vrstva33 nitridu křemíku, které se vystavují anisotropnímu leptací-mu procesu, čímž se odstraňují části 32a a 33a znázorněné čárkovaně na obr. 12 a nechávají se části 32b a 33b vrstev oxi-du křemičitého a nitridu křemíku na postranní stěně šupně 14pro vymezování další antioxidační vrstvy 32b,33b. Folykrys-talická vrstva 23 křemíku se po té vystavuje oxidačnímu zpracování podobnému tomu, jaké bylo popsáno výše, takže polykrystalické křemíkové oblasti 23b a 23c, které nejsou ochráněnyantioxidační vrstvou 32b,33b, jsou zcela oxidované, čímž setvoří oxidové oblasti 230"b a 230”c, jak ukazuje obr. 13. , Část 33b z nitridu křemíku se po té odleptává použitímnapříklad H^PG^, následovaná částí 32b z- oxidu křemíku a zbý-vající poly.krystalic.kou křemíkovou oblastí. 23a -se po té selektivně odstraní použitím hydroxidu draselného pro vytvořenístruktury znázorněné na obr. 13. Po odstranění exponovanéčásti 2.4a ochranné izolační vrstvy 24 potom postup pokračuje,jak bylo po sáno výše s odvoláním na obr. 8 a 9.
Obr. 14 a 15 znázorňují ještě další provedení způsobupodle vynálezu pro vytváření struktury podobné, jaká byla znázorněna na obr.2. V tomto příkladě však není vytvořena zapuš-těná oxidová vrstva 22 a ochranná vrstva24 je· upravena jakovrstva nitridu křemíku, která kryje uvedenou plochu 15a, apostranní stěnu 14a a horní povrch 14b stupně znázorněného na 20 - obr. 14.
Jak bylo vysvětleno výše, borové ionty, označené šipkami2 na obr. 14 se implantují do po ly.kry stali cké křemíkové vrst-vy 23 a nedotovaná polykrystalická křemíková oblast ,23a sepotom selektivně odleptává, jak^bylo popsáno výše. Zbývající. polykrystalická křemíkové oblasti 23b a 23c se potom oxidu-jí, jak bylo popsáno výše s odvoláním na obr. 7, pro vytvořenístruktury znázorněné na obr. 15 a po odstranění exponovanéčásti 24a ochranné izolační vrstvy 24 způsob potom pokračuje,jak byl popsán s odvoláním na obr. δ a 9 pro získání strukturypodobné té, jaká je znázorněna naobr. 2 kromě toho, že oxido-vaná oblast 22 je vypuštěna.
Obr. 16 a 17 znázorňují další provedení způsobu podle vy-nálezu. V tomto příkladě je použito ochranné izolační vrstvy240 jako antioxidační vrstvy nitridu křemíku, .která zůstává povytvoření zapuštěné oxidové oblasti 22. V tomto příkladě vrst-va z nitridu křemíku může být anizotrópně leptána při' použitíCF^, 0Κ7β a argonového plasmatu, takže přesáhne postranní ste-ru 13a epitaxní vrstvy 13, ale nezasáhne do oxidové oblasti 19.Alternativně může být ochranná vrstva ve formě tenkého teplemzískaného oxidu, vytvořená na postranní stěně 13a epitaxní vrstvy13 po vytvoření zapuštěné, oxidové oblasti 22.
Na uvedenou plochu 15a, postranní stěnu 14a a horní po-vrch 14b stupně 14 se po té ukládá tenká polykrystalická křemí-ková vrstva, například tlustá 0,3 mikrometru, a borové iontyse implantují a difunsují, jak bylo popsáno výše, pro vytvářenídotovaných polykrystalických křemíkových oblastí 23'b a 23_c 21 nechávajících nedotovanou polykrystalickou křemíkovou oblast23*a, znázorněnou čárkovanými čarami na obr. 16, na postrannístěně 14a stupně 14, která se potom selektivně odleptá použi-tím například hydroxidu draselného nebo hydroxidu sodného. Část. vrstvy 24C nitridu křemíku exponovaná průchozí, částí' ' 14 a se potom selektivně odleptá a další polykrystalická kře-míková vrstva 25_ se ukládá, jak bylo popsáno výše. V tomto příkladě není polykrystalická křemíková oblastoxidována a dotující nečistoty, v popisovaném příkladě bor,mohou být přiváděny do další polykrystalická křemíkové vrstvy25 difundováním nečistot z dotované polykrystalické křemíkovéoblasti 2,3c a /nebo impantováním, jak bylo popsáno výše. Ne-dotovaná postranní stěnová oblast 25a další polykrystalickékřemíkové vrstvy 25, znázorněné na obr. 17, se selektivně odlep-tává, jak bylo popsáno výše. Je možné aplikovat tekutý materiálpro vytváření masky podovné maskovací vrstvě 31 znázorněné naobr. S bud před ukládáním další polykrystalické .křemíkové vrst-vy 25 pro umožnění odstraňování dotované polykrystalické kře-míkové oblasti 23b na horním povrchu 14b stupně 14 nebo, a tov případě, že se další polykrystalická křemíková vrstva 25dotuje implantováním nečistot místo pouhého difundování nečis-tot z dotované mezilehlé křemíkové vrstvy, po implantaci borových,iontů do další vrstvy 25, čímž se umožní odstranění dotovanýchpolykrystalických křemíkových oblastí 23b a 25b, takže se za-nechá struktura podobná struktuře znázorněné na obr. 2, Způ-sob popsaný výše s odvoláním na obr. 3 až 5 může být potomprováděn za účelem získání tranzistorové struktury znázorněné 22 na obr. 5.
Obr. 18 a 19 znázorňují další provedení způsobu podle vyná-lezu, kde mezilehlá křemíková oblast 23c není'oxidována předukládáním další polykrystalické křemíkové vrstvy 29 · V tomto příkladě se polykrystalické křemíková vrstva 23ukládá a po té se vystavuje pochodům popsaným výše s odvolánímna obr. 6, což vrcholí odstraněním nedotované polykrystalickéoblasti 23a ·
Po té se však zbývající dotované polykrystalické křemíko-vé oblasti 23b a 23c neokysličují, ale další polykrystalickákřemíková vrstva 25 se ukládá přímo na dotované polykrystalickékřemíkové oblasti 23b a 23c a dotování polykrystalických křemí-kových oblastí 25b a 25c další vrstvy se dosahuje difundovánímnečistot z dotovaných oblastí 23b a 23c během něhož může růstteplém, vytvářená tenká oxidová vrstva. 34 /obr. 18/ na další
v· I polykrystalické křemíkové vrstvě 25. Nedotovaná polykrystalickákřemíková oblast 25c se po té odstraňuje, jak bylo popsáno vý-še, při·použití vhodného selektivního leptacího činidla. Potomse může aplikovat tekutý maskovací materiál podobný maskovacívrstvě 31 znázorněné na obr. 9, čímž se umožní odstraňovánídotované polykrystalické křemíkové oblasti 23b a 25b. Alterna-tivně může být dotovaná polykrystalická křemíková vrstva 23bodstraňována při použití podobné maskovací vrstvy před ukládánímdalší polykrystalické křemíkové vrstvy 25,. takže oblast 25bzůstává nedotovaná a může být selektivně odstraňována s nedotova-nou oblastí 25 a. V obou případech je výsledkem struktura zná-zorněná na obr. 19 a může být prováděn způsob popsaný výše -s odvoláním na obr. 3 až 5. Jako další alternativa může být -23- možné nechat dotované polykrystalické křemíkové oblasti 23ba 25b na místě a selektivně leptat oxidovou oblast 19 expono-vanou odstraněním nedotované polykrystalické křemíkové oblas-ti 25a, takže se sejmou dotované polykrystalické křemíkovéoblasti 23b a 25b , což bude mít za následek strukturu podob-nou struktuře znázorněné na obr. 3.
Další alternativní způsob je znázorněn na obr. 20 az 22,kde ochranná izolační vrstva 24 obsahuje vrstvu 240 nitridukřemíku a nad ní ležící tenkovou oxidovou vrstvu 241. Poukládání polykrystalické křemíkové vrstvy 23, implantaci boro-vých iontů a selektivním leptání, jak bylo popsáno výše, seexponovaná plocha 241a vrstvy 241 oxidu křemičitého znázorně-ná na obr. 20 selektivně odleptává, po čemž následuje odstra-ňování dotovaných polykrystalických oblastí 23b a 23c prozískání struktury znázorněné na obr. 21. Exponovaná oblast240a z nitridu křemíku, znázorněná čárkovaně ná obr. 21, sepotom, selektivně leptá vzhledem .k oblasti. 241b z oxidu'kře- mičitého pro vymezování ochranné izolační vrstvy u postrannístěny 14a, jak je znázorněno na obr. 21, a potom se dále uklá-dá polykrystalická křemíková vrstva 25 /obr.22/ a dotuje, jakbylo popsáno výše. Způsob, který je slučitelný se standartním/hlubokodrážkovým/ zpracováním,potom.pokračuje s odvoláním naobr. 8 a 9.
Je třeba poznamenat, že ačkoliv v každém z předchozích prove- dení- byla křemíková vrstva 23 ukládána jako polykrystalická křemíková vrstva, tato vrstva by alternativně mohla být vytvo- řena jako amorfní křemíková vrstva. Je též třeba vzít na vědomí, * i · - 24 - že i když v popsaných způsobech se křemíková vrstva 13 uklá-dá jako po ly.kry stali cká křemíková vrstva, může být alternativněukládána jako amorfní vrstva a následně rekrystalízována na-příklad během tepelného zpracování pro vyvolávání difúzeimplantovaných borových iontů.·'Bylo by také možné chránit postranní stěnu Oxidováním ukládaného· polykrystatického kře-míku a potom ji plasmově leptat, Čímž se zanechá oxid pouzena postranní stěně. Je možné použít běžného ukládání plynnéfáze boru pro vytvoření dotované oblasti 25c. Kromě toho jemožné použiti jiných dotujících nečistot než borových iontů,je-li k dispozici vhodná leptací lítka, která leptá nedotova-ný polykrystalický křemík selektivně vzhledem k dotovanému poly-krystatickému křemíku. Také mohou být ,výše uvedené typy vodi-vosti obráceny, aby se umožnila například výroba bipolárního tranzistoru typu PNP při použití dotující látky ε vodivostí* ΰ a vhodné leptací látky·, která umožňuje selektivní leptánínedotovaného polykrystatického křemíku. I když byla výše popsána různá provedení s odvoláním navýrobu bipolárního tranzistoru typu NPří znázorněného na obr. 5, způsobem podle vynálezu může být použit pro výrobu jinýchtypů bipolárních tranzistorů s bázovým kontaktem na postrannístěně, jak je popsáno v souběžném evropském patentovém spi-se č. /patentová přihláška 0300514 = PHN 12 062/ a evropském patentovém spise č. /patentová přihlóš- *1 ka 89200110.8 - ΡΗΝ 12 404/ a.může být. též použit pro výro- bu tranzistorů s účinkem izolovaného hradlového pole,pop sá- ného v evropském patentovém spise č. /patentová ' Jí •Λ $ - 25 - přihláška 892CO1.10.8/. Způsob podle vynálezu může být sku-tečně použit pro výrobu jakékoli jiné vhodné součástky, kdeje požadováno vytvořit kontakt se součástkovou oblastí po-mocí dotované a. relativně ploché oblasti s ukládaným křemíkem. Z.výše uvedeného popisu budou odborníkům voboru -zřejméjiné možné odchylky. Takové odchylky se mohou vztahovat najiné znaky, než jaké jsou již známy v polovodičové technicea jaké mohou být použity na místo výše popsaných znaků nebopřídavně k nim. I když definice je formulována s ohledem naobzvláštní kombinace a znaky, je zřejmé, že rozsah vynálezuzahrnuje jakýkoli nový znak nebo novou kombinaci zde popsa-nou implicitně nebo explicitně, a£ se týká nebo netýká stejné-ho vynálezu popisovaného v definici a at zmirňuje nebo niko-liv kterýkoli ze nález. Nové bodya/nebo kombinacenebo ' j akýchokoId stejných problému, ke kterým se vztahuje vy-by mohly být formulovány pro takové znakytakových znaků během řízení této přihláškydalších přihlášek z ní odvozených.

Claims (14)

  1. Κ"Κ^-3ο
    .13 υ* ΓΚΑΜΑ 1 Litná 25hUl.i Ιϊ63 <4 '( - 26 - 1,7 χ·. 1 \ζ 7,7
    ι. Způsob výroby polovodič kterém se vyt- voří polovodičové těleso ís ítía jednom hlavním povrchu^... „ ....stupen vymezující součástkovou plochu polovodičového-těle-sa nad vnořenou oblastí vytvořenou uvnitř polovodičovéhotělesa, na postranní stěně stupně se vytvoří ochranná izo-lační vrstva, na ploše uvedeného jednoho povrchu přilehlé-ho k postranní stěně stupně se ^vytvoří izolační oblast ,vymezí se křemíková oblast dotovaná nečistotami nad izo-lační oblastí a u postranní stěny : stupně, a dotující ne-čistoty se nechají difundovat z dotované křemíkové oblastido součástkové plochy přes průchozí plochu uvedené postran-ní stěny stupně pro vymezování kontaktní oblasti v sou-částkové ploše pro vytváření kontaktu součástkové' oblasti .součástkové plochy, vyznačený tím, ze před vymezováním do-tované křemíkové oblasti se nad uvedeným jedním .povrchemukládá křemík s anitioxidační vrstvou na postranní stěněstupně pro vymezování nad uvedenou plochou uvedeného jedno-ho povrchu mezilehlé křemíkové oblasti, která je isolovánaod postranní stěny stupně a která nechává průchozí plochuširoké stěny exponovanou, ochranná izolační vrstva se odstra-ní z exponované průchozí plochy postranní stěny a po té seukládá křemík pro vymezování dotované křemíkové oblasti.
  2. 2. Způsob podle bodu 1 vyznačený .tím, že se.mezilehlá křemíko-vá oblast dotuje nečistotami.
  3. 3. Způsob podle bodu 2 vyznačený tím, že se vymezuje mezilehlákřemíková oblast ukládáním křemíku jako vrstvy, čímž se 27 - vytvoří oblasti křemíku.na uvedené ploše uvedeného jedno-ho povrchu a na postranní stěně a na horním povrchu stup-ně, do křemíkové vrstvy se zavádějí dotující nečistoty,takže křemíková oblast postranní stěny je stíněna vůčidotujícím nečistotám, a nedotovaná křemíková oblast postra- . nni stěny sé selektivně odstraňuje.
  4. 4. Způsob podle bodu 3 vyznačený tím, Že se křemíková oblast,horního povrchu odstraňuje po maskování mezilehlé křemíko-vé oblasti. 4»
  5. 5. Způsob podle kteréhokoli z bodů 1 až 4' 'vyznačený tím, že se vytvoří ochranná izolační vrstva jako antioxidaČní vrst-va.
  6. 6. Způsob podle bodu 5 vyznačený tím, že se oxiduje mezilehlákřemíková vrstva tak, že se vytváří izolační oblast předvymezováním dotované křemíkové oblasti.
  7. 7. Způsob podle bodu 5 vyznačený tím, že se ukládá křemíkovávrstva na vrch izolační oblasti a alespoň částečně se oxi-duje mezilehlá křemíková" vrstva před: tím, než se vymezujedotovaná křemíková oblast.
  8. 8. Způsob podle bodu 1 nebo 2 vyznačený tím, že se vymezujemezilehlá křemíková vrstva ukládáním vrstvy křemíku na uve-dené ploše a postranní stěně a horním povrchu stupně, vytvo-ří se antioxidaČní maska na křemíkové oblasti na postrannístěně, exponované křemíkové oblasti na uvedené ploše a hor-ním povrchu se oxidují, odstraní se antioxidaČní maska a po té' se selektivně odstraňuje zbývající-křemík na post- ranní stěně pro vymezování mezilehlé křemíkové oblasti ja- ko oblasti z oxidu křemičitého. - 28 -
  9. 9. Způsob podle bodu 1 nebo 2 vyznačený tím, že se vymezujeochranná izolační vrstva jako vrstva nitridu křemíku kry-tá vrstvou oxidu křemičitého, ukládá se vrstva křemíku naizolační oblast na uvedené ploše, na ochrannou izolační vrstvu-a horní povrch’ stupně,- do křemíkové vr stvy se 'záva--"'dějí nečistoty, takže křemíková"oblast vedle postrannístěny, pokrytá ochrannou vrstvou, zůstává nedotovaná, se-lektivně se odstraňuje nedotovaná křemíková oblast tak,že se vymezuje mezilehlá křemíková oblast na uvedené ploše,odstraňuje se exponovaná vrstva oxidu křemičitého při pou-žití zbývajících dotovaných křemíkových oblastí jako mas-ky, načež se selektivně odstraní dotované křemíkové oblas-ti a odstraní se tím exponovaný nitrid křemíku při použitízbývající Části vrstvy oxidu křemičitého jako' masky a po tésevymezuje na izolační oblasti dotované křemíková oblasttak, že nižší část dotované křemíkové oblasti je izolována od postranní stěny stupně.
  10. 10. Způsob, podle kteréhokoli· z předchozích bodů· vyznačený tím,že se vymezuje dotovaná křemíková oblast ukládáním dalšívrstvy křemíku, pokrývající uvedenou plochu uvedeného jed-noho povrchu a postranní stěnu a horní povrch stupně, dodalší křemíkové vrstvy se zavádějí nečistoty, takže postran-ní křemíková oblast další křemíkové vrstvy zůstává nedotova-ná a nedotovaná oblast postranní stěny další křemíkové vrst-vy se selektivně odstraňuje.
  11. 11. Způsob podle bodu 2 nebo 3 vyznačený'tím, že se vymezuje'dotovaná křemíková oblast ukládáním další vrstvy křemíku,pokrývající dotovanou mezilehlou křemíkovou oblast a postranní - 29 - stěnu a horní povrch stupně, nečistoty se nechají difundo-vat z mezilehlé křemíkové oblasti do nad ní ležící částidalší křemíkové vrstvy, a nedotované oblasti další křemíko-vé vrstvy se selektivně odstraňují, takže se ponechává do-tovaná křemíková oblast.
  12. 12. Způsob, podle kteréhokoli z' bodů' 1 až .11 vyznačený tím, žese nejméně jedna z dotovaných a mezilehlých křemíkovýchoblastí vytvoří ukládáním polykrystalického křemíku.
  13. 13. Způsob, podle kteréhokoli z bodů 1 až 12 vyznačený tím, žese mezilehlá křemíková oblast vytvoří ukládáním amorfního·křemíku.
  14. 14. Způsob podle· kteréhokoli z bodů 1 až 13 vyznačený tím, že se uvnitř součástkové plochy vymezují bázové a emitoro-vé oblasti, takže kontaktní oblast připojuje bázovou oblastk dotované křemíkové oblasti a vnořená oblast tvoří ales-poň část kolektorové oblasti polovodičové součástky. Z Í/ 7 £ Zastupuje: //.. // //· / Br. I. Koreček /
CS901649A 1989-04-05 1990-04-03 Method of semiconductor device production CS164990A2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8907611A GB2230135A (en) 1989-04-05 1989-04-05 Dopant diffusion in semiconductor devices

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS164990A2 true CS164990A2 (en) 1991-09-15

Family

ID=10654465

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS901649A CS164990A2 (en) 1989-04-05 1990-04-03 Method of semiconductor device production

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5039623A (cs)
EP (1) EP0391480A3 (cs)
JP (1) JPH02295130A (cs)
KR (2) KR900017204A (cs)
CS (1) CS164990A2 (cs)
GB (2) GB2230135A (cs)
RU (1) RU1828560C (cs)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3091410B1 (fr) 2018-12-26 2021-01-15 St Microelectronics Crolles 2 Sas Procédé de gravure

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5864044A (ja) * 1981-10-14 1983-04-16 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
DE3476295D1 (en) * 1983-09-19 1989-02-23 Fairchild Semiconductor Method of manufacturing transistor structures having junctions bound by insulating layers, and resulting structures
JPS61164262A (ja) * 1985-01-17 1986-07-24 Toshiba Corp 半導体装置
JPH0691098B2 (ja) * 1985-04-08 1994-11-14 株式会社日立製作所 半導体装置
EP0246682A1 (en) * 1986-04-23 1987-11-25 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method of manufacturing a semiconductor device comprising an electrode made of polycrystalline silicon
JPS6371641U (cs) * 1986-10-31 1988-05-13
US4851362A (en) * 1987-08-25 1989-07-25 Oki Electric Industry Co., Ltd. Method for manufacturing a semiconductor device
US4871684A (en) * 1987-10-29 1989-10-03 International Business Machines Corporation Self-aligned polysilicon emitter and contact structure for high performance bipolar transistors

Also Published As

Publication number Publication date
KR900017206A (ko) 1990-11-15
GB8907611D0 (en) 1989-05-17
EP0391480A2 (en) 1990-10-10
KR900017204A (ko) 1990-11-15
EP0391480A3 (en) 1991-08-28
GB2232005A (en) 1990-11-28
JPH02295130A (ja) 1990-12-06
GB8925519D0 (en) 1989-12-28
US5039623A (en) 1991-08-13
RU1828560C (ru) 1993-07-15
GB2230135A (en) 1990-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4178191A (en) Process of making a planar MOS silicon-on-insulating substrate device
JPS6037775A (ja) 集積回路構成体の製造方法
JPH0472763A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPS5850015B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPS6226590B2 (cs)
JP2001516154A (ja) 個別に最適化されたｎチャネルおよびｐチャネルトランジスタ性能のための除去可能なサイドウォールスペーサを用いるｃｍｏｓプロセス
JPS5836499B2 (ja) ２層マスクを用いた半導体デバイスの製造方法
US5637529A (en) Method for forming element isolation insulating film of semiconductor device
KR870006673A (ko) 자기정열된 쌍극성트랜지스터 구조의 제조공정
US4118250A (en) Process for producing integrated circuit devices by ion implantation
JP2651915B2 (ja) 二重注入ドーピング方法およびこれを用いた半導体装置の製造方法
KR880002211A (ko) 고집적 cmos 회로에서 상이한 도전성의 도펀트 이온으로 주입된 근접트로프의 제작방법
JPH0794503A (ja) シリコン基板の酸化方法
JPS61141151A (ja) Ｃｍｏｓ回路の能動領域間を分離する絶縁層の形成方法と製造方法
US4586243A (en) Method for more uniformly spacing features in a semiconductor monolithic integrated circuit
CS164990A2 (en) Method of semiconductor device production
RU1830156C (ru) Способ изготовлени полупроводниковых приборов
US4653173A (en) Method of manufacturing an insulated gate field effect device
US4544940A (en) Method for more uniformly spacing features in a lateral bipolar transistor
JPH03116968A (ja) 半導体装置の製造方法
JP4538978B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
TW513755B (en) Manufacture method of semiconductor device with self-aligned inter-well isolation
KR100579973B1 (ko) 반도체 소자의 제조 방법
KR100514516B1 (ko) 듀얼 게이트 절연막 제조 방법
JP2005517285A (ja) 薄い酸化物ライナーを含む半導体デバイスおよびその製造方法