DE1614691C3 - Method for manufacturing semiconductor components - Google Patents
Method for manufacturing semiconductor componentsInfo
- Publication number
- DE1614691C3 DE1614691C3 DE19671614691 DE1614691A DE1614691C3 DE 1614691 C3 DE1614691 C3 DE 1614691C3 DE 19671614691 DE19671614691 DE 19671614691 DE 1614691 A DE1614691 A DE 1614691A DE 1614691 C3 DE1614691 C3 DE 1614691C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- boron oxide
- glass layer
- oxide glass
- layer
- boron
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 7
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N Boron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 229910052810 boron oxide Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 239000000075 oxide glass Substances 0.000 claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 21
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 18
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 13
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 13
- 238000005496 tempering Methods 0.000 claims description 12
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N HF Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- LDDQLRUQCUTJBB-UHFFFAOYSA-N Ammonium fluoride Chemical compound [NH4+].[F-] LDDQLRUQCUTJBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000003491 Skin Anatomy 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Inorganic materials [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KVBCYCWRDBDGBG-UHFFFAOYSA-N azane;dihydrofluoride Chemical compound [NH4+].F.[F-] KVBCYCWRDBDGBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental Effects 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable Effects 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000002522 swelling Effects 0.000 description 1
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 1
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 1
Description
4040
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen bon Halbleiterbauelementen, insbesondere von für hohe Frequenzen zu verwendenden Silicium-Planartransistoren, bei dem in einem Silicium-Halbleiterkörper p-dotierte Zonen durch Eindiffusion von Bor erzeugt werden, wobei sich während des Diffusionsvorganges auf der Oberfläche des Silicium-Halbleiterkörpers eine Boroxidglasschicht bildet, die später teilweise wieder abgeätzt wird.The invention relates to a method for producing bon semiconductor components, in particular for high frequencies to be used silicon planar transistors, in which in a silicon semiconductor body p-doped zones are generated by diffusion of boron, whereby during the diffusion process a boron oxide glass layer forms on the surface of the silicon semiconductor body, which later partially is etched away again.
Ein derartiges Verfahren ist bekannt (»Internationale elektronische Rundschau«, 1964. Nr. 7. S. 375 bis 378). Bei diesem Verfahren bereitet aber das Abätzen der Boroxidgiasschicht unter bestimmten Umständen Schwierigkeiten, wie im folgenden noch erläutert werden wird.Such a method is known ("Internationale electronic Rundschau", 1964. No. 7. pp. 375 to 378). With this method, however, the etching of the boron oxide gas layer prepares under certain circumstances Difficulties, as will be explained below.
Bei der Systemherstellung von Halbleiterbauelementen in Planartechnik besteht einer der letzten Verfahrensschritte in einem definierten Aufbringen von Aluminiumleitbahnen zur Kontaktierung des Systems. Dies geschieht in der Weise, daß mit Hilfe der Fototechnik Fenster aus der bei den Diffusionsprozessen auf dem Halbleiterkristall entstandenen Oxidschicht herausgeätzt werden, in die das Kontaktteil gedampft wird, so daß die pn-Übcrgänge nicht an freien Oberflächen anstoßen, sondern nur an Oberflächen, die von einer Oxidschicht bedeckt sind.In the system production of semiconductor components using planar technology, there is one of the last process steps in a defined application of aluminum conductor tracks for contacting the system. this happens in such a way that with the help of the photo technology window from the diffusion processes on the The oxide layer produced by the semiconductor crystal is etched out into which the contact part is vaporized, so that the pn junctions do not collide with free surfaces, but only with surfaces that are Oxide layer are covered.
Bei Hochfrequenztransistoren mit sehr kleinen Geometrien, beispielsweise mit Emittersirukiuren kleiner als 5 μιη Streifenbreite, lassen sich aber solche Fenster zum Anbringen der Kontakte nicht mehr justieren. Deshalb wird die Tatsache ausgenutzt, daß auf dem Emitter die Oxidschicht am dünnsten ist. Die ganze Fläche wird so lange überätzt, bis der Emitter wieder frei von Oxid ist, im Basis- und Kollektorbereich aber ein Restoxid stehenbleibt. Das während einer Einschritt-Bordiffusion bei p-dotierten Emittern gebildete Boroxidglas muß ebenso bei Systemen mit kleinen Emitterstreifenbreiten vollständig, sonst aber teilweise entfernt werden. Diese Ablösung bereitet erhebliche Schwierigkeiten, insbesondere dann, wenn der p-dotierte Emitter durch Diffusion von Bortrioxid erzeugt wird. Dies ist auch der Fall bei Anwendung von BBn und BjHr. Bei der Ablösung dieser Boroxidgiasschicht sind meistens längere Ätzzeiten oder umfangreiche chemische Behandlungen erforderlich, die sich bei teilweiser Ätzung sehr nachteilig auf die Qualität des Fotolackes und damit auf die elektrischen Eigenschaften der gefertigten Bauelemente auswirken. Außerdem ist es bislang schwierig, die Boroxidgiasschicht restlos, insbesondere ohne Rückstände, von der Oberfläche zu entfernen, was ebenfalls durch das erschwerte Anbringen der Kontakte zu elektrischen Ausfällen bei den hergestellten Halbleiterbauelementen führt.In the case of high-frequency transistors with very small geometries, for example smaller with emitter syrups than 5 μιη strip width, but such a window Do not adjust any more to attach the contacts. Therefore, the fact is exploited that on the Emitter the oxide layer is the thinnest. The entire area is overetched until the emitter is free again is of oxide, but a residual oxide remains in the base and collector area. That during a one-step boron diffusion Boron oxide glass formed in the case of p-doped emitters must also be removed completely, but otherwise partially, in systems with small emitter stripe widths will. This detachment causes considerable difficulties, especially when the p-doped emitter is generated by diffusion of boron trioxide. This is also the case when using BBn and BjHr. at The removal of this boron oxide gas layer usually involves longer etching times or extensive chemical treatments required, which in the case of partial etching is very detrimental to the quality of the photoresist and thus affect the electrical properties of the manufactured components. Besides, it is so far difficult to remove the boron oxide gas layer completely, especially without residues, from the surface, which is also due to the difficult attachment of the contacts to electrical failures in the manufactured Semiconductor components leads.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, das eine restlose und schnelle Entfernung der Boroxidgiasschicht an den dafür vorgesehenen Stellen des Silicium-Halbleiterkörpers ermöglicht.It is therefore the object of the invention to provide a method that allows complete and rapid removal the boron oxide gas layer at the intended locations on the silicon semiconductor body.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Boroxidgiasschicht vor dem Abätzen einem Temperprozeß in feuchter Atmosphäre bei 300 bis 9000C unterworfen wird.This object is inventively achieved in that the Boroxidgiasschicht is subjected to a tempering process before etching in a moist atmosphere at 300 to 900 0 C.
Durch diesen Temperprozeß wird die auf der Oberfläche des Silicium-Halbleiterkörpers unter Einwirkung des Dotierungsstoffes gebildete Boroxidgiasschicht in eine Modifikation umgewandelt, die im Gegensat/, zu der primär gebildeten Schicht von einem geeigneten Ätzmittel schneller und aggressiver aufgelöst wird.Through this tempering process, the on the surface of the silicon semiconductor body is affected The boron oxide gas layer formed by the dopant is converted into a modification that, in contrast, to the primarily formed layer is dissolved faster and more aggressively by a suitable etchant.
Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß der Temperprozeß in wenigstens 2 und höchstens 300 Minuten durchgeführt wird. Es ist zweckmäßig, den Temperprozeß in 10 Minuten durchzuführen. Auf Grund von Beobachtungen wurde nämlich festgestellt, daß eine zu lange Temperzeit den Effekt der raschen Ablösung der Boroxidgiasschicht durch den nachfolgenden Ätzprozeß wieder rückgängig macht. Ein bei dem Temperprozeß eingestellter Temperaturbereich von 600 bis 700°C erweist sich beim nachfolgenden Aufbringen der Fotolackschicht zur Anbringung der Metallkontakte als besonders günstig, da dadurch die Haftfestigkeit des Fotolackes auf der Oberfläche gefördert wird.A further development of the invention is that the tempering process in at least 2 and at most 300 minutes is carried out. It is advisable to carry out the tempering process in 10 minutes. on Because of observations it was found that too long a tempering time had the effect of rapid Removal of the Boroxidgiasschicht by the subsequent etching process reverses. A at The temperature range of 600 to 700 ° C set for the tempering process is found in the following Applying the photoresist layer for attaching the metal contacts is particularly favorable, since this results in the Adhesion strength of the photoresist on the surface is promoted.
In einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß zur Erzeugung der feuchten Atmosphäre ein mit Wasserdampf von 800C beladener Stickstoff-, Argon- oder Sauerstoffstrom verwendet wird. Bei sinkender Verdampfungstemperatur des Wasserdampfes muß eine entsprechend längere Temperzeit eingestellt werden.Another development of the invention provides that a nitrogen, argon or oxygen stream loaded with water vapor at 80 ° C. is used to generate the humid atmosphere. If the evaporation temperature of the water vapor falls, a correspondingly longer tempering time must be set.
Zur Vermeidung einer auftretenden Verarmung von Bor in der p-dotierten Emitterzone durch thermische Oxydation (depletioneffeet) wird auf die Boroxidgiasschicht vor dem Temperprozeß eine zusätzliche Oxidschicht durch Pyrolyse von Silanen aufgebracht. Als besonders gut geeignet hat sich dabei die Verwendung von Tetraäthoxisilan (SiO(C2H5)-i) erwiesen. Durch diese Maßnahme wird a.ißerdem erreicht, daß keine stö-To avoid a depletion of boron in the p-doped emitter zone due to thermal Oxidation (depletioneffeet) is an additional oxide layer on the boron oxide gas layer before the tempering process applied by pyrolysis of silanes. The use has proven to be particularly suitable by tetraethoxysilane (SiO (C2H5) -i). Through this Measure is also achieved that no disruptive
renden Verunreinigungen, insbesondere Phosphor, bei der Temperung durch die Boroxidglasschicht in den Silicium-Halbleiterkörper eindringen.Sending impurities, in particular phosphorus, through the boron oxide glass layer in the silicon semiconductor body during the tempering process penetration.
Es ist vorteilhaft, daß die Boroxidglasschicht bei Zimmertemperatur mittels einer Flußsäurelösung, beispielsweise einer 4%igen, mit Ammonfluorid gepufferten Flußsäiirelösung, ganz oder teilweise entfernt wird. Dabei muß die Zusammensetzung der Ätzlösung bei einer teilweisen Entfernung der Boroxidglasschicht dem Fotolack angepaßt werden. Eine vollkommene Ablösung der Boroxidglasschicht von der Oberfläche eines Silicium-Halbleiterkörpers wird nach dem Verfahren nach der Lehre der Erfindung erreicht, wenn bei einer beispielsweise 0,1 μιη dicken Boroxidglasschicht die Ätzzeit auf etwa 3 Minuten eingestellt wird. Dickere Halbleiterkörper müssen entsprechend länger geätzt werden. Eine rasche Entfernung der Boroxidglasschicht wirkt sich besonders günstig auf den bei der Fensterätzung vorhandenen Fotolack aus, da Quellungen der Lackschicht und damit Unterätzungen weitgehend unterbunden werden. Außerdem ist es möglich, bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens die p-Diffusion mittels Bor aus der Quelle in einem einzigen Verfahrensschritt durchzuführen. Ein weiterer Vorteil ist das bessere Haftvermögen des Fotolackes auf der getemperten Boroxidglasschicht, wenn in die Oxidschicht Fenster bzw. Kontaktlöcher geätzt werden müssen. Dadurch können ebenfalls Unterätzungen, die zu elektrischen Ausfällen führen, vermieden werden. Außerdem wurde festgestellt, daß noch teilweise mit der getemperten Boroxidglasschicht bedeckte pnp-Transistoren bzw. pn-Dioden hinsichtlich ihrer Stabilität anderen Halbleiterbauelementen überlegen sind.It is advantageous that the boron oxide glass layer is at room temperature by means of a hydrofluoric acid solution, for example a 4% solution buffered with ammonium fluoride Hydrofluoric acid solution, is completely or partially removed. In this case, the composition of the etching solution must be in the case of a partial removal of the boron oxide glass layer be adapted to the photoresist. A complete detachment of the boron oxide glass layer from the surface a silicon semiconductor body is according to the method achieved according to the teaching of the invention when, for example, 0.1 μm thick boron oxide glass layer the etching time is set to about 3 minutes. Thicker semiconductor bodies have to be etched correspondingly longer will. Rapid removal of the boron oxide glass layer has a particularly beneficial effect on window etching existing photoresist, as swelling of the lacquer layer and thus under-etching are largely prevented will. It is also possible to use the p-diffusion when using the method according to the invention to be carried out using boron from the source in a single process step. Another advantage is the better adhesion of the photoresist on the annealed boron oxide glass layer when in the oxide layer Windows or contact holes must be etched. This can also cause undercuts that lead to electrical failures should be avoided. It was also found that still partially with the annealed boron oxide glass layer covered pnp transistors or pn diodes with regard to their stability are superior to other semiconductor components.
Das Verfahren gemäß der Erfindung eignet sich deshalb besonders zur Herstellung von Siiicium-Planartransistoren und -dioden sowie Silicium-Planartransistoren und -dioden enthaltenden integrierten Schaltungen. The method according to the invention is therefore particularly suitable for the production of silicon planar transistors and diodes and integrated circuits containing silicon planar transistors and diodes.
An Hand zweier Ausführungsbeispiele und der F i g. 1 bis 3·· soll das Verfahren nach der Erfindung noch näher erläutert werden. In der F i g. 1 ist im Schnitt ein Ausschnitt einer η-dotierten Silieium-Kristallscheibe 1 dargestellt, die durch Oxydation mit feuchtem Sauerstoff bei hohen Temperaturen mit einer Oxidhaut versehen ist, in welche mit Hilfe der bekannten Fototechnik Löcher 3 geätzt wurden, so daß der mit 2 bezeichnete Teil der Oxidhaut stehenbleibt. Durch die Löcher 3 wird in die Halbleiterkristallscheibe 1 Bor eindiffundiert, wobei die mit dem Bezugszeichen 4 bezeichnete p-dotierte Zone sowie eine aus B2O3 und S1O2 bestehende Boroxidglasschicht 5 mit einer Schichtdicke von etwa 0,1 μιη entsteht. Anschließend wird auf die Boroxidglasschicht 5 eine weitere SiOs-Schicht 6 durch Pyrolyse von Tetraäthoxisilan aufgebracht. Dann wird die gesamte Anordnung dem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehenen Temperprozeß in feuchter Stickstoffatmosphäre bei 7000C 10 Minuten lang unterworfen.Using two exemplary embodiments and FIG. 1 to 3 ·· the method according to the invention will be explained in more detail. In FIG. 1 shows a section of an η-doped silicon crystal disc 1, which is provided with an oxide skin by oxidation with moist oxygen at high temperatures, in which holes 3 have been etched with the aid of the known photographic technology, so that the part labeled 2 the oxide skin remains. Boron is diffused into the semiconductor crystal disk 1 through the holes 3, the p-doped zone denoted by the reference numeral 4 and a boron oxide glass layer 5 consisting of B2O3 and S1O2 with a layer thickness of approximately 0.1 μm being produced. A further SiOs layer 6 is then applied to the boron oxide glass layer 5 by pyrolysis of tetraethoxysilane. Then the entire assembly is subjected to the provided by the inventive process annealing in a moist nitrogen atmosphere at 700 0 C for 10 minutes.
Zur Kontaktierung der p-dotierten Zone 4 sowie des η-dotierten Grundkörpers 1 wird, wie in F i g. 2 dargestellt, mittels der Fotolacktechnik ein Fenster 7 zur Freilegung der p-dotierten Zone 4 sowie ein Fenster 8 zur Freilegung der η-dotierten Zone 1 mittels mit Am monfluorid gepufferter Flußsäurelösung geätzt. Dieser Ätzprozeß benötigt, wenn die gesamte Anordnung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in feuchter Atmosphäre bei 700°C getempert worden ist, nur wenige Minuten. Die Siliciumoberfläche weist nach dem Entfernen der Oxidschichten einschließlich der Boroxidglasschicht an ihrer freien Oberfläche einen hydrophoben Charakter auf, ein Zeichen dafür, daß die Boroxidglasschicht 5 an den geätzten Stellen restlos entfernt ist. Es findet auch keine Siliciumabtragung der darunterliegenden Zonen statt. Zur Erzielung eines ohm-. sehen Kontakts werden dann auf die an den Kontaktlöchern freigelegten Oberflächenstellen des Halbleiterkörpers in gewohnter Weise entsprechende Metalle aufgedampft und gegebenenfalls einlegiert.To contact the p-doped zone 4 and the η-doped base body 1, as in FIG. 2 shown, a window 7 for exposing the p-doped zone 4 and a window 8 by means of the photoresist technology etched to expose the η-doped zone 1 by means of hydrofluoric acid solution buffered with ammonium fluoride. This Etching process required when the entire arrangement according to the method according to the invention in moist Atmosphere has been annealed at 700 ° C, only a few minutes. The silicon surface points to the Removal of the oxide layers including the boron oxide glass layer on their free surface in a hydrophobic way Character on, a sign that the boron oxide glass layer 5 is completely removed from the etched areas is. There is also no silicon removal from the underlying zones. To achieve an ohmic. Contact will then be seen on the surface locations of the semiconductor body that are exposed at the contact holes appropriate metals vapor-deposited in the usual way and optionally alloyed.
In F i g. 3 ist im Schnitt ein pnp-Transistorsystem. das nach den Verfahrensschritten der Plenartechnik gefertigi ist und eine sehr kleine Emitterstreifenbreite aufweist, dargestellt. Zur Fertigung dieser Transistortype ist das Verfahren gemäß der Erfindung von besonders großer Bedeutung.In Fig. 3 is a section of a pnp transistor system. that is manufactured according to the process steps of plenary technology and has a very small emitter stripe width, shown. The method according to the invention is particularly useful for manufacturing this type of transistor great importance.
Zum Herstellen des Halbleiterbauelementsystems auf einer für eine Vielzahl von Halbleiteranordnungen vorgesehenen Scheibe wird ein aus Silicium bestehender, aus einem beispielsweise in (111)-Richtung gezogenen Einkristallstab geschnittener, eine p-Dotierung aufweisender Kristall 11 von etwa 200 μηι Dicke verwendet, in welchen mittels bekannter Diffusions- und Fototechniken eine η-dotierte Zone 12 von etwa 0,8 μιη Eindringtiefe erzeugt wird. Diese Zone dient als Basiszone des Transistors. Die in der F i g. 3 mit 13 bezeichnete p-dotierte Zone (Emitterzone) entsteht durch Diffusion mittels Bor aus der Quelle durch ein in die Oxidschicht 14 auf der Zone 12 geätztes, in der Figur mit einer geschweiften Klammer 15 dargestellte Fenster. Bei der Bordiffusion in diesem Einschrittverfahren wird die gesamte Oberfläche der Siliciumeinkristallscheibe mit einer Boroxidglasschicht 16 versehen. Auf diese Boroxidglasschicht 16 wird noch eine zusätzliche SiO:- Schicht 19 durch Pyrolyse von Tetraäthoxisilan aufgebracht. Dann wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die gesamte Anordnung in einem Temperprozeß bei 7000C einem mit Wasserdampf von 8O0C beladenen Stickstoffstrom etwa 10 Minuten lang ausgesetzt. Im Anschluß daran wird mittels Fototechnik und mittels ammonfluoridgepufferter Flußsäurelösung die zum Anbringen des Basis-Metallkontaktes erforderliche Fläche von den drei Oxidschichten (pyrolytische Oxidschicht 19, Boroxidglasschicht 16 und thermische Oxidschicht 14) freigeätzt, was in der Zeichnung durch die geschweifte Klammer 17 angezeigt ist. An dieser Stelle wird zur Erzielung eines ohmschen Kontaktes eine Kontaktdiffusion mittels Phosphor durchgeführt, wobei die η+ -Zone 18 erzeugt wird. Durch die bei diesem Diffusionsprozeß angewandten relativ hohen Temperaturen wird der Effekt der leichten Ablösbarkeit der getemperten Boroxidglasschicht 16 stark gemindert, so daß ein erneuter Temperprozeß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren von Vorteil ist. Das Anbringen des Kontaktloches für den Emitteranschluß durch Entfernen von Teilen der pyrolytischen Oxidschicht 19 sowie der Boroxidglasschicht 16 erfolgt in gleicher Weise wie bei den üblichen Fensterätzungen an der mit dem Pfeil 20 bezeichneten Stelle der Oberfläche. Auch hier benötigt der Ätzprozeß nur wenige Minuten bei einer 0,1 μητ Dicken Boroxidglasschicht. Auf die freigelegten Bereiche der Halbleiterkristalloberfläche werden dann abschließend die entsprechenden Metallkontakte für den Basis- und Emitteranschluß aufgedampft. Der Kollektoranschluß befindet sich auf der Unterseite der Halbleiterkristallscheibe 11 und ist in der Figur nicht dargestellt.To manufacture the semiconductor component system on a wafer provided for a large number of semiconductor arrangements, a p-doped crystal 11 made of silicon and cut from a single-crystal rod drawn in the (111) direction and having a thickness of about 200 μm is used, in which by means of known Diffusion and photo techniques an η-doped zone 12 of about 0.8 μm penetration depth is generated. This zone serves as the base zone of the transistor. The in the F i g. 3 p-doped zone (emitter zone) designated by 13 is produced by diffusion by means of boron from the source through a window which is etched into the oxide layer 14 on the zone 12 and is shown in the figure with a curly bracket 15. During boron diffusion in this one-step process, the entire surface of the silicon single crystal wafer is provided with a boron oxide glass layer 16. An additional SiO: layer 19 is applied to this boron oxide glass layer 16 by pyrolysis of tetraethoxysilane. Then, according to the inventive method, the entire assembly is exposed to an annealing process at 700 0 C the laden with water vapor from 8O 0 C nitrogen stream for about 10 minutes. Subsequently, the area required to attach the base metal contact is etched free of the three oxide layers (pyrolytic oxide layer 19, boron oxide glass layer 16 and thermal oxide layer 14) using photo technology and an ammonium fluoride-buffered hydrofluoric acid solution, which is indicated in the drawing by curly brackets 17. At this point, contact diffusion by means of phosphorus is carried out in order to achieve an ohmic contact, the η + zone 18 being generated. Due to the relatively high temperatures used in this diffusion process, the effect of the easy detachability of the tempered boron oxide glass layer 16 is greatly reduced, so that a renewed tempering process according to the method according to the invention is advantageous. The contact hole for the emitter connection is made by removing parts of the pyrolytic oxide layer 19 and the boron oxide glass layer 16 in the same way as with the usual window etchings at the point on the surface indicated by the arrow 20. Here, too, the etching process only takes a few minutes with a 0.1 μm thick boron oxide glass layer. The corresponding metal contacts for the base and emitter connections are then finally vapor-deposited onto the exposed areas of the semiconductor crystal surface. The collector connection is located on the underside of the semiconductor crystal disk 11 and is not shown in the figure.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (6)
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1967S0113442 DE1614691B2 (en) | 1967-12-21 | 1967-12-21 | Method for manufacturing semiconductor components |
| NL6816421A NL6816421A (en) | 1967-12-21 | 1968-11-18 | |
| FR1597835D FR1597835A (en) | 1967-12-21 | 1968-12-13 | |
| GB6054668A GB1177320A (en) | 1967-12-21 | 1968-12-20 | Improvements in or relating to the Production of Planar Semiconductor Components |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DES0113442 | 1967-12-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1614691C3 true DE1614691C3 (en) | 1978-01-12 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2544736C2 (en) | Process for removing rapidly diffusing metallic impurities from monocrystalline silicon | |
| DE2618445A1 (en) | METHOD OF MANUFACTURING A SEMICONDUCTOR DEVICE | |
| DE2103468C3 (en) | Method for manufacturing a semiconductor device | |
| DE1764543A1 (en) | Method for improving the stability of a semiconductor device | |
| DE2162445C3 (en) | Method for manufacturing a semiconductor device | |
| EP0001038A1 (en) | A method for making a silicon mask and its utilisation | |
| DE1614691B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor components | |
| DE1814747C2 (en) | Process for the production of field defect transistors | |
| DE2930460C2 (en) | Process for manufacturing high-voltage-resistant mesa diodes | |
| DE1614691C3 (en) | Method for manufacturing semiconductor components | |
| DE2157633A1 (en) | PROCESS FOR THE PLANAR DIFFUSION OF ZONES OF A MONOLITHICALLY INTEGRATED SOLID-STATE CIRCUIT | |
| DE2755168A1 (en) | METHOD FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR COMPONENTS | |
| DE2100292A1 (en) | Semiconductor device with relatively small geometrical dimensions and method of manufacturing the same | |
| DE2235749C3 (en) | Method for producing an interconnect pattern | |
| DE1614135C2 (en) | Method for producing an etching mask of high precision, consisting of two superposed silicon dioxide layers of different etchability in one and the same etchant | |
| DE2356109B2 (en) | Method for manufacturing an RF planar transistor | |
| DE2150859A1 (en) | Method for making small openings in insulating layers in the manufacture of semiconductor components | |
| DE2610942C2 (en) | Method for producing a semiconductor component with semiconductor element units monolithically integrated in a semiconductor body | |
| DE1803025A1 (en) | Electrical component and process for its manufacture | |
| DE1564849C3 (en) | Method for producing a protective layer on a semiconductor body | |
| DE1283400B (en) | Method of making a plurality of silicon planar transistors | |
| DE2748401A1 (en) | MOSFET with one or several insulating films - where ion implantation is used for increasing etching grade of at least one insulating film | |
| DE1803027C (en) | Method for producing Haiblei terbauelemente | |
| DE1614893C3 (en) | Method for improving and stabilizing the characteristic curve of a semiconductor component and applications thereof | |
| DE4406769A1 (en) | Process for contacting silicon carbide |