RU2234165C1 - Способ изготовления автомасштабируемой бикмоп структуры - Google Patents

Abstract

Использование: микроэлектроника, технология изготовления БиКМОП структур, включающих биполярные и полевые транзисторы с субмикронными размерами элементов. Сущность изобретения: в кремниевой подложке создают карманы первого и второго типа проводимости, первый слой диэлектрика, формируют тонкий окисел кремния, осаждают слой электродного поликристаллического кремния, легируют его в месте расположения биполярного транзистора примесью первого типа проводимости для создания сильнолегированных областей пассивной базы в кремнии и примесями первого и второго типа проводимости соответственно в местах расположения полевых транзисторов с одноименным типом канала для создания сильнолегированных областей стока и истока, формируют из него электроды с вертикальными стенками. После осаждения первого слоя поликристаллического кремния легируют его вначале примесью первого типа проводимости для создания слаболегированных областей в местах расположения биполярного транзистора и слаболегированных областей стока и истока полевого транзистора с типом канала, одноименным данному типу примеси, затем легируют его примесью второго типа проводимости для создания слаболегированных областей стока и истока второго полевого транзистора с типом канала, одноименным второму типу примеси, после травления второго слоя диэлектрика травят первый слой поликристаллического кремния до тонкого слоя окисла кремния, удаляют тонкий окисел кремния до кремния и одновременно вытравливают его частично под первым слоем поликристаллического кремния, легируют кремний примесью первого типа проводимости только в области биполярного транзистора, формируют пристеночный диэлектрик. Формируют на кремнии подзатворный диэлектрик, в окнах биполярного транзистора удаляют подзатворный диэлектрик, а после осаждения второго слоя поликристаллического кремния легируют его примесью второго типа проводимости в месте расположения эмиттера биполярного транзистора и затвора полевого транзистора с типом канала, одноименным данному типу примеси, а затем примесью первого типа легируют поликристаллический кремний в месте расположения затвора полевого транзистора с типом канала одноименным данному типу примеси. Технический результат – улучшение электрических параметров транзисторов в результате уменьшения размеров эмиттера биполярного и затвора полевого транзистора до значений меньших, чем величина проектных норм на литографии. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Областью применения изобретения является технология изготовления БикМОП структуры, включающей биполярные и полевые транзисторы с субмикронными размерами элементов структуры.

Известны методы самосовмещенной технологии [1, 2], позволяющие уменьшить размеры элементов полевых и биполярных транзисторов, улучшить качество и электрические параметры транзисторные и микросхем на их основе.

Однако в известных методах величины минимального возможного размера эмиттера биполярного и минимального затвора полевого транзисторов определяются минимальным размером на литографии и не могут быть меньше минимального размера, обеспечивающегося оборудованием литографии.

Наиболее близким к изобретению является способ изготовления биполярного транзистора [3], включающий формирование в кремниевой подложке первого типа проводимости скрытых слоев второго типа проводимости, осаждение эпитаксиального слоя второго типа проводимости, формирование областей изоляции и глубокого коллектора, формирование на поверхности первого слоя диэлектрика, формирование в диэлектрике окон под расположение областей базы транзисторов, осаждение первого слоя поликристаллического кремния примесью первого типа проводимости, формирование второго слоя диэлектрика с толщиной не менее двух погрешностей совмещения на литографии, формирование маски фоторезиста для вскрытия окон во втором слое диэлектрика таким образом, чтобы границы окон в фоторезисторе проходили над вертикальными участками второго слоя диэлектрика, образованными на ступенях окон, и располагались не ближе одной погрешности совмещения на литографии от каждой боковой стенки вертикального участка диэлектрика, вытравливание путем РИТ травления в окнах маски фоторезиста второго слоя диэлектрика на горизонтальных участках до поликристаллического кремния, травление поликристаллического кремния в окнах, формирование пристеночного диэлектрика, изолирующего торцы первого слоя поликристаллического кремния в окнах, осаждение второго слоя поликристаллического кремния, легирование его примесью второго типа проводимости, формирование активных и пассивных областей транзисторов, создание контактов к ним и металлизации.

На фиг.1.1–1.5 представлены основные этапы изготовления биполярного транзистора в соответствии с прототипом [3].

На фиг.1.1. приведен разрез структуры биполярного транзистора после формирования в кремниевой подложке первого типа проводимости 1 скрытых слоев второго типа проводимости 2, осаждения эпитаксиального слоя второго типа проводимости 3, формирования областей изоляции 5, глубокого коллектора 4, формирования на поверхности первого слоя диэлектрика 6, формирование в диэлектрике окон 7 под расположение базы транзистора.

На фиг.1.2. показаны операции осаждения первого слоя поликристаллического кремния 8, легирования поликристаллического кремния примесью первого типа проводимости, формирования второго слоя диэлектрика 9 с толщиной не менее двух погрешностей совмещения на литографии, формирование маски фоторезиста 10 для вскрытия окон во втором слое диэлектрика таким образом, чтобы границы окон в фоторезисторе проходили над вертикальными участками второго слоя диэлектрика, образованными на ступенях окон, и располагались не ближе одной погрешности совмещения на литографии от каждой боковой стенки вертикального участка диэлектрика.

На фиг.1.3. представлен разрез структуры после травления методом РИТ: со ступенчатой формой травления окна во втором диэлектрике (на фиг.1.3. сохранена первоначальная форма ступеней диэлектрика (сплошная линия) и пунктиром после травления). При этом большой размер окна в диэлектрике 11 получается при травлении через маску фоторезиста (в верхней части окна) и масштабированный уменьшенный размер окна реального эмиттера 12 в диэлектрике и в поликристаллическом кремнии получается при травлении через щель между вертикальными стенками диэлектрика (в нижней части окна).

На фиг.1.4. представлен разрез структуры после создания на стенках окна пристеночного диэлектрика 13, получаемого в результате осаждения слоя диэлектрика на всей поверхности структуры с последующим травлением его методом РИТ с горизонтальных участков, и имплантации бора для создания активной базы транзистора 14 (формирование пристеночного диэлектрика в окне под контакт к коллектору выполняются идентично, на фиг.1.3. и 1.4 не показаны).

На фиг.1.5. представлен разрез структуры после осаждения второго слоя поликристаллического кремния, имплантации его примесью в местах расположения эмиттера и контакта к коллектору 15, формирования пассивных областей базы 16, эмиттера 17, формирования контактов к ним 18 и металлизации 19.

В данном способе масштабированной (уменьшенный) размер окна реального эмиттера определяется расстоянием между вертикальными стенками второго диэлектрика (на фиг.1.3 в нижней части окна 12) и путем уменьшения исходного размера окна под базу транзистора в первом диэлектрике и увеличения толщины второго диэлектрика, осаждаемого на ступенях окна, может быть уменьшен практически до сколь угодно малой величины.

Как следует из вышеизложенного, в способе [3] решена задача создания биполярного транзистора с автомасштабированием (уменьшением) размера эмиттера транзистора до величины меньшей, чем величина проектных норм на литографии.

Однако при этом не решается задача одновременного автомасштабирования (уменьшения) не только эмиттера биполярного, но и затвора полевого транзистора в составе БиКМОП структуры, определяющих общие размеры, качество и электрические параметры интегральной схемы на полевых и биполярных транзисторах. В частности, один из главных параметров – скорость быстродействия БиКМОП интегральных схем достигается за счет снижения емкостей в транзисторах, всецело определяемых размерами эмиттера биполярного и длиной затвора полевого транзисторов.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является достижение технического результата, заключающегося в улучшении электрических параметров биполярных и полевых транзисторов в составе БиКМОП структуры в результате автомасштабирования (уменьшения) размеров эмиттера биполярного и затвора полевого транзистора до значений меньших, чем величина проектных норм на литографии.

Для достижения названного технического результата в способе изготовления биполярного транзистора, включающем формирование в кремниевой подложке первого типа проводимости скрытых слоев второго типа проводимости, осаждение эпитаксиального слоя второго типа проводимости, формирование глубокого коллектора, формирование на поверхности первого слоя диэлектрика, формирование в диэлектрике окон под расположение областей транзисторов, осаждение первого слоя поликристаллического кремния, легирование поликристаллического кремния примесью первого типа проводимости, формирование второго слоя диэлектрика с толщиной не менее двух погрешностей совмещения на литографии, формирование маски фоторезиста для вскрытия окон во втором слое диэлектрика таким образом, чтобы границы окон в фоторезисте проходили над вертикальными участками второго слоя диэлектрика, образованными на ступенях окон, и располагались не ближе одной погрешности совмещения на литографии от каждой боковой стенки вертикального участка диэлектрика, вытравливание путем реактивно-ионного травления в окнах маски фоторезиста второго слоя диэлектрика на горизонтальных участках до поликристаллического кремния, травление поликристаллического кремния в окнах, легирование кремния примесью первого типа проводимости, формирование пристеночного диэлектрика, изолирующего торцы первого слоя поликристаллического кремния в окнах, осаждение второго слоя поликристаллического кремния, легирование его примесью второго типа проводимости, формирование активных и пассивных областей транзистора, создание контактов к ним и металлизации, в кремниевой подложке формируют скрытые слои первого и второго типов проводимости, в эпитаксиальном слое создают карманы первого и второго типа проводимости для размещения в них биполярных и полевых транзисторов, первый слой диэлектрика создают методом локального окисления кремния через маску нитрида кремния с формированием окон под расположение областей транзисторов, в областях транзисторов окислением формируют тонкий окисел кремния, затем осаждают слой электродного поликристаллического кремния, легируют его месте расположения биполярного транзистора примесью первого типа проводимости с концентрацией, необходимой для создания сильнолегированных областей пассивной базы в кремнии, и примесями первого и второго типа проводимости соответственно в местах расположения полевых транзисторов с одноименным типом канала с концентрацией, необходимой для создания сильнолегированных областей стока и истока, реактивно-ионнным травлением формируют из него электроды с вертикальными стенками, располагаемые с минимальным перекрытием внутрь областей транзисторов, включая электрод для легирования базы биполярного транзистора, и двух электродов для легирования областей стока и источника полевого транзистора, с зазором между ними, превышающим ширину затвора полевого транзистора, затем после осаждения первого слоя поликристаллического кремния через маски фоторезиста легируют его вначале примесью первого типа проводимости с концентрацией, необходимой для создания слаболегированных областей в местах расположения биполярного транзистора и слаболегированных областей стока и истока полевого транзистора с типом канала, одноименным данному типу примеси, затем легируют его примесью второго типа проводимости с концентрацией, необходимой для создания слаболегированных областей стока и истока второго полевого транзистора с типом канала, одноименным второму типу примеси, после травления второго слоя диэлектрика травят первый слой поликристаллического кремния до тонкого слоя окисла кремния, удаляют тонкий окисел кремния в жидкостном травителе до кремния и одновременно вытравляют его частично под первым слоем поликристаллического кремния, легируют кремний примесью первого типа проводимости через маску фоторезиста только в области биполярного транзистора, для формирования пристеночного диэлектрика вначале осаждают третий слой поликристаллического кремния с толщиной, большей половины толщины тонкого диэлектрика на кремнии в областях транзисторов, окисляют его до кремния, а затем удаляют окисел, полученный окислением третьего слоя поликристаллического кремния, плазмохимическим травлением с поверхности кремния, формируют на кремнии подзатворный диэлектрик, через маску фоторезиста в окнах биполярного транзистора удаляют подзатворный диэлектрик, а после осаждения второго слоя поликристаллического кремния легируют его примесью второго типа проводимости в месте расположения эмиттера биполярного транзистора и затвора полевого транзистора с типом канала с типом канала, одноименным данному типу примеси, а затем примесью первого типа легируют поликристаллический кремний в месте расположения затвора полевого транзистора с типом канала, одноименным данному типу примеси.

Таким образом, отличительными признаками предлагаемого изобретения является то, что в кремниевой подложке формируют скрытые слои первого и второго типов проводимости, в эпитаксиальном слое создают карманы первого и второго типа проводимости для размещения в них биполярных и полевых транзисторов, первый слой диэлектрика создают методом локального окисления кремния через маску нитрида кремния с формированием окон под расположение областей транзисторов, в областях транзисторов окислением формируют тонкий окисел кремния, затем осаждают слой электродного поликристаллического кремния, легируют его в месте расположения биполярного транзистора примесью первого типа проводимости с концентрацией, необходимой для создания сильнолегированных областей пассивной базы в кремнии, и примесями первого и второго типа проводимости соответственно в местах расположения полевых транзисторов с одноименным типом канала с концентрацией, необходимой для создания сильнолегированных областей стока и истока, реактивно-ионным травлением формируют из него электроды с вертикальными стенками, располагаемые с минимальным перекрытием внутрь областей транзисторов, включая электрод для легирования базы биполярного транзистора, и двух электродов для легирования областей стока и истока полевого транзистора с зазором между ними, превышающими ширину затвора полевого транзистора, затем после осаждения первого слоя поликристаллического кремния через маски фоторезиста легируют его вначале примесью первого типа проводимости с концентрацией, необходимой для создания слаболегированных областей в местах расположения биполярного транзистора и слаболегированных областей стока и истока полевого транзистора с типом канала, одноименным данному типу примеси, затем легируют его примесью второго типа проводимости с концентрацией, необходимой для создания слаболегированных областей стока и истока второго полевого транзистора с типом канала, одноименным второму типу примеси, после травления второго слоя диэлектрика травят первый слой поликристаллического кремния до тонкого слоя окисла кремния, удаляют тонкий окисел кремния в жидкостном травителе до кремния и одновременно вытравливают его частично под первым слоем поликристаллического кремния, легируют кремний примесью первого типа проводимости через маску фоторезиста только в области биполярного транзистора, для формирования пристеночного диэлектрика вначале осаждают третий слой поликристаллического кремния с толщиной, большей половины толщины тонкого диэлектрика на кремнии в областях транзисторов, окисляют его до кремния, а затем удаляют окисел, полученный прокислением третьего слоя поликристаллического кремния, плазмохимическим травлением с поверхности кремния, формируют на кремнии подзатворный диэлектрик, через маску фоторезиста в окнах биполярного транзистора удаляют подзатворный диэлектрик, а после осаждения второго слоя поликристаллического кремния легируют его примесью второго типа проводимости в месте расположения эмиттера биполярного транзистора и затвора полевого транзистора с типом канала, одноименным данному типу примеси, а затем примесью первого типа легируют поликристаллический кремний в месте расположения затвора полевого транзистора с типом канала, одноименным данному типу примеси.

Данная совокупность отличительных признаков позволяет решить поставленную задачу – автомасштабирования одновременно основных элементов БиКМОП структуры: “длины затвора полевого транзистора” и “ширины эмиттера биполярного транзистора”, до размеров меньших, чем проектные нормы на литографии.

На фиг.2.1 – 2.7. представлены основные этапы изготовления автомасштабированной БиКМОП структуры, включающей биполярный транзистор с основными носителями второго типа проводимости и полевые транзисторы с каналом с основными носителями первого и второго типа проводимости.

На фиг.2.1 приведен разрез структуры биполярного и полевых транзисторов после формирования в кремниевой подложке 1 скрытых слоев первого 20 и второго типа проводимости 2, осаждения эпитаксиального слоя 3, формирования областей изоляции 5, глубокого коллектора 4, формирования в эпитаксиальном слое карманов первого 21 и второго 22 типа проводимости для размещения в них биполярных и полевых транзисторов.

На фиг.2.2. показана структура после операций: формирования первого слоя диэлектрика 6 с окнами 7 под транзисторы, тонкого окисла кремния 8, электродов из поликристаллического кремния 23.

На фиг.2.3. показаны операции: осаждения первого слоя поликристаллического кремния 24, осаждения второго слоя диэлектрика 25, формирования маски фоторезиста 10 для вскрытия окон во втором слое диэлектрика таким образом, чтобы границы окон в фоторезисторе находились над вертикальными участками диэлектрика.

На фиг.2.4. представлен разрез структуры после травления методом реактивно-ионного травления (методом РИТ) второго слоя диэлектрика с образованием ступенчатой формы окна, при этом большой размер (ширины) окна в верхней части диэлектрика 11 получается при травлении через маску фоторезиста, а масштабированный уменьшенный размер окна реального эмиттера 12 и затворов 26 (в нижней части окна) получается при травлении через щель между вертикальными стенками диэлектрика, последующего травления поликристаллического кремния 27 до тонкого слоя окисла 8 и травления тонкого окисла кремния до кремния 3 с одновременным подтравом тонкого окисла кремния под первым слоем поликристаллического кремния 28 и легирования через маску фоторезиста области активной базы 32 биполярного транзистора.

На фиг.2.5. представлен разрез структуры после осаждения третьего слоя поликристаллического кремния 29 и термического прокисления его по всей поверхности структуры. Поликристаллический кремний заполняет зазор между вторым поликристаллическим кремнием и поверхностью кремния, обеспечивая контакт второго слоя к креплению.

На фиг.2.6. представлен разрез структуры после удаления окисла, полученного прокислением третьего слоя поликристаллического кремния, плазмохимическим травлением с горизонтальных поверхностей структуры (окисел остается только на боковых стенках 30), формирования подзатворного диэлектрика 31 в полевых транзисторах (в биполярных транзисторах подзатворный окисел удаляется).

На фиг.2.7. представлен разрез структуры после осаждения второго слоя поликристаллического кремния, имплантации его примесью в местах расположения электродов эмиттера 33 и электродов затворов 34 транзисторов формирования пассивных областей базы 16, эмиттера 17, стока 35 и истоков 36, создания контактов к ним 18 и металлизация 19 (металлическая разводка к эмиттеру и затворам не показан). В предлагаемом способе происходит масштабирование как ширины эмиттера биполярного транзистора, так и длины затвора полевого транзистора.

При этом масштабированные (уменьшенные) размеры реального эмиттера 12 и затвора 26 полевого транзистора определяются расстоянием между вертикальными стенками второго диэлектрика (на фиг.2.4. в нижней части окна) и путем уменьшения исходного размера окна 7 между электродами из поликристаллического кремния 23 (на фиг.2.2.) и увеличения толщины второго диэлектрика, осаждаемого на ступенях окна, могут быть уменьшены практически до сколь угодно малой величины.

Полевые транзисторы выполняются по самосовмещенной технологии, что позволяет добиться полного совмещения между собой поликремниевых электродов к стоку и истоку, бокового диэлектрика (выполняемого из прокисленного поликристаллического кремния) и поликристаллического кремниевого затвора, и, как результат, получить выигрыш по снижению площади транзисторов и всех его элементов.

В предлагаемом способе принципиально изменен порядок изготовления областей полевого транзистора, будучи замененным на принятый порядок в биполярном транзисторе.

Вместо традиционной последовательности формирования полевого транзистора:

- формирование затвора с длиной, определяемой минимальным размером на литографии,

- создание бокового диэлектрика при затворе – спейсера,

- формирование областей стока и истока, электродов к ним,

в предлагаемом способе принята последовательности биполярного самосовмещенного транзистора:

- формирование электродов к областям стока и истока (подобно электродам базы биполярного транзистора),

- формирование бокового диэлектрика (спейсера) на электродах к стоку и истоку (формируется из поликристаллического кремния с прокислением последнего), что формирует окно под затвор с требуемой длиной, меньшей минимального размера на литографии,

- формирование в окне электрода затвора с длиной, меньшей минимального размера на литографии.

Способ позволяет опережать возможности литографии по получению минимальных размеров в области субмикрона.

Введение тонкого окисла кремния на поверхности решает сразу несколько проблем:

1) решает проблему контролируемого травления поликристаллического кремния до кремния, так как процесс травления не селективен к кремнию (в предлагаемом способе травление ведется до окисла кремния, а затем окисел кремния травится в жидкостном травителе),

2) существенно уменьшается площадь стоков, истоков им базовых областей, а значит и паразитных емкостей, так как в данном случае их площадь определяется небольшой величиной подтрава тонкого окисла под поликристаллический кремний.

Проведенные патентные исследования показали, что совокупность, признаков предлагаемого изобретения является новой, что доказывает новизну заявляемого прибора.

Кроме того, патентные исследования показали, что в литературе отсутствуют данные, показывающие влияние отличительных признаков заявляемого изобретения на достижение технического результата, что подтверждает изобретательский уровень предлагаемой конструкции прибора.

Пример.

В монокристаллической пластине КДБ 12(100) формируют скрытые слои р - типа проводимости ионной имплантацией бора с сопротивлением 100 Ом/см² и п - типа проводимости диффузией сурьмы с сопротивлением 40 Ом/см². Методом хлоридной эпитаксии наращивают эпитаксиальный слой п-типа проводимости (стоимостью 0,7 Ом·см, толщиной 1,75 мкм).

Через маску фоторезиста ионным легированием бора с дозой 10 мккул/см² формируют области боковой изоляции р-типа проводимости, затем ионным легированием фосфора с дозой 60 мккул/см² создают области глубокого коллектора и ионным легированием бора и фосфора с дозой 1 мккул/см² формируют области карманов р-типа и п-типа проводимости для размещения полевых и биполярных транзисторов. Термическим отжигом в слабо окислительной среде при температуре 1100°С в течение 60 мин формируются требуемые глубины областей.

Через маску нитрида кремния, формируемого методом пиролитического осаждения и литографии, образуют первый слой диэлектрика методом локального окисления кремния толщиной 0,9 мкм вокруг областей транзисторов. В областях транзисторов термическим окислением создают тонкий окисел кремния толщиной 500 ангстрем, затем методом разложения моносилана осаждают слой электродного поликристаллического кремния толщиной 0,5 мкм при температуре 640°С, имплантируют его бором с дозой 600 мккул/см² в местах биполярного транзистора NPN и полевого РMOS транзистора и мышьяком с дозой 1500 мккул/см² в местах расположения NMOS транзистора. Методом реактивно-ионного (РИТ) травления формируют из поликристаллического кремния электроды к базе биполярного транзистора и электроды к стоковым и истоковым областям полевых транзисторов, осаждают первый слой поликристаллического кремния толщиной 0,25 мкм, через маски фоторезиста легируют его вначале бором с дозой 5 мккул/см², необходимой для создания слаболегированных областей транзистора NPN и слаболегированных областей стока и истока транзистора PMOS, затем легируют фосфором с дозой 5 мккул/см², необходимой для создания слаболегированных областей стока и истока.

Формируют второй диэлектрик, состоящий из слоев кремния 500 ангстрем, нитрида кремния толщиной 0,25 мкм и пролитически осажденного оксида кремния толщиной 0,25 мкм, формируют маску фоторезиста над вертикальными участками второго диэлектрика, травят методом реактивно-ионного травления второй диэлектрик до поликристаллического кремния, затем методом реактивно-ионного травления травят первый слой поликристаллического кремния до тонкого слоя окисла кремния, удаляют тонкий окисел кремния в водном растворе HF (1:4) до кремния и одновременно вытравливают тонкий окисел под первым слоем поликристаллического кремния в сторону на 0,5 мкм. Через маску фоторезиста в окно эмиттера биполярного транзистора имплантируют бор с дозой 5 мккул/см² для формирования области активной базы.

Осаждают третий слой поликристаллического кремния толщиной 300 ангстрем, окисляют его в парах воды при температуре 850°С до кремния, а затем удаляют методом резистивно-ионного травления окисел на дне окон, формируют в окнах подзатворный диэлектрик толщиной 180 ангстрем, а затем удаляют в окнах эмиттера подзатворный диэлектрик. Осаждают второй слой поликристаллического кремния толщиной 0,15 мкм, легируют его мышьяком с дозой 1500 мккул/см² в месте расположения эмиттера биполярного транзистора и затвора NMOS транзистора, а затем бором с дозой 600 мккул/см² в месте затвора PMOS транзистора. Формируют в кремнии области базы и эмиттера биполярного транзистора NPN и области стока и истока полевых PMOS и NMOS транзисторов диффузией примесей из поликристаллического кремния в процессе термического отжига в азоте при температуре 950°С в течении 30 мин, создают методами литографии РИТ травления контакты к ним в диэлектрике и формируют металлизацию осаждением пленки алюминия с примесью кремния толщиной 0,6 мкм.

Пример, описанный выше, является частным случаем, в котором используется предлагаемый способ. Предлагаемый способ может использоваться для создания других БиКМОП приборов с любым набором полевых или биполярных транзисторов, не выходя за пределы патентных притязаний

Литература

1. “Gigabit Logic Bipolar Technology advanced super self-aligned Process Technology. Electronics Letters”, 14 tge April, 1983, v.19, №8.

2. Патент РФ №2141148 с приоритетом от 10.11.1999 г.

3. Патент РФ №2110868 с приоритетом от 09.11.1995 г.

Claims (6)

1. Способ изготовления автомасштабируемой БиКМОП структуры, включающий формирование в кремниевой подложке первого типа проводимости скрытых слоев второго типа проводимости, осаждение эпитаксиального слоя второго типа проводимости, формирование глубокого коллектора, формирование на поверхности первого слоя диэлектрика, формирование в диэлектрике окон под расположение областей транзисторов, осаждение первого слоя поликристаллического кремния, легирование поликристаллического кремния примесью первого типа проводимости, формирование второго слоя диэлектрика с толщиной не менее двух погрешностей совмещения на литографии, формирование маски фоторезиста для вскрытия окон во втором слое диэлектрика таким образом, чтобы границы окон в фоторезисте проходили над вертикальными участками второго слоя диэлектрика, образованными на ступенях окон, и располагались не ближе одной погрешности совмещения на литографии от каждой боковой стенки вертикального участка диэлектрика, вытравливание путем реактивно-ионного травления в окнах маски фоторезиста второго слоя диэлектрика на горизонтальных участках до поликристаллического кремния, травление поликристаллического кремния в окнах, легирование кремния примесью первого типа проводимости, формирование пристеночного диэлектрика, изолирующего торцы первого слоя поликристаллического кремния в окнах, осаждение второго слоя поликристаллического кремния, легирование его примесью второго типа проводимости, формирование активных и пассивных областей транзистора, создание контактов к ним и металлизации, отличающийся тем, что в кремниевой подложке формируют скрытые слои первого и второго типов проводимости, в эпитаксиальном слое создают карманы первого и второго типа проводимости для размещения в них биполярных и полевых транзисторов, первый слой диэлектрика создают методом локального окисления кремния через маску нитрида кремния с формированием окон под расположение областей транзисторов, в областях транзисторов окислением формируют тонкий окисел кремния, затем осаждают слой электродного поликристаллического кремния, легируют его в месте расположения биполярного транзистора примесью первого типа проводимости с концентрацией, необходимой для создания сильнолегированных областей пассивной базы в кремнии, и примесями первого и второго типа проводимости соответственно в местах расположения полевых транзисторов с одноименным типом канала с концентрацией, необходимой для создания сильнолегированных областей стока и истока, реактивно-ионным травлением формируют из него электроды с вертикальными стенками, располагаемые с минимальным перекрытием внутрь областей транзисторов, включая электрод для легирования базы биполярного транзистора, и двух электродов для легирования областей стока и истока полевого транзистора, с зазором между ними, превышающим ширину затвора полевого транзистора, затем после осаждения первого слоя поликристаллического кремния, через маски фоторезиста легируют его вначале примесью первого типа проводимости с концентрацией, необходимой для создания слаболегированных областей в местах расположения биполярного транзистора и слаболегированных областей стока и истока полевого транзистора с типом канала, одноименным данному типу примеси, затем легируют его примесью второго типа проводимости с концентрацией, необходимой для создания слаболегированных областей стока и истока второго полевого транзистора с типом канала, одноименным второму типу примеси, после травления второго слоя диэлектрика травят первый слой поликристаллического кремния до тонкого слоя окисла кремния, удаляют тонкий окисел кремния в жидкостном травителе до кремния и одновременно вытравливают его частично под первым слоем поликристаллического кремния, легируют кремний примесью первого типа проводимости через маску фоторезиста только в области биполярного транзистора, для формирования пристеночного диэлектрика вначале осаждают третий слой поликристаллического кремния с толщиной большей половины толщины тонкого диэлектрика на кремний в областях транзисторов, окисляют его до кремния, а затем удаляют окисел, полученный прокислением третьего слоя поликристаллического кремния, плазмохимическим травлением с поверхности кремния, формируют на кремнии подзатворный диэлектрик, через маску фоторезиста в окнах биполярного транзистора удаляют подзатворный диэлектрик, а после осаждения второго слоя поликристаллического кремния легируют его примесью второго типа проводимости в месте расположения эмиттера биполярного транзистора и затвора полевого транзистора с типом канала, одноименным данному типу примеси, а затем примесью первого типа легируют поликристаллический кремний в месте расположения затвора полевого транзистора с типом канала, одноименным данному типу примеси.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что толщина тонкого окисла в областях транзисторов выбрана равной 100-1000

а толщина третьего слоя поликристаллического кремния с толщиной, большей половины толщины тонкого диэлектрика.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что толщина электродного поликристаллического кремния выбрана равной 0,5 мкм.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве второго диэлектрика формируется комбинированный диэлектрик, включающий слои окисла кремния, полученного окислением первого слоя поликристаллического кремния и осаждаемых слоев нитрида кремния и окисла кремния.

5. Способ по п.1, в котором второй слой диэлектрика с толщиной не менее двух погрешностей совмещения на литографии выбран равным 0,5 мкм.

6. Способ по п.1, в котором удаление тонкого окисла кремния в жидкостном травителе до кремния и одновременно вытравливание его частично под первым слоем поликристаллического кремния проводят на величину до 10000

.

Images