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에미터 다결정 실리콘을 먼저 형성하고 측면 산화막으로 격리층을 형성한 후 베이스 다결정 실리콘을 적층하는 바이폴라 소자의 제조방법에 있어서, 집적도를 개선하고 콜렉터와 기판 사이의 접합용량을 줄이기 위해 트렌치를 이용하여 소자를 접지 및 격리 시키는 제 1 공정과, 활성 베이스(16)를 형성하기 위해 에미터 다결정 실리콘(9)에 불순물을 이온 주입하고 제 2 질화막(10)과 제 3 산화막(11) 및 제 3 질화막(12)을 차례로 적층한 후 소자의 활성영역 및 에미터 다결정 실리콘(9)을 정의하는 제 2 공정과, 에미터와 비활성 베이스를 격리시키기 위하여 제 2 측면 산화막(13)과 측면 질화막(14)을 차례로 형성하고 비활성 베이스폭을 줄이기 위해 열산화막(15)을 성장시키는 제 3 공정과, 이중 포토레지스트(19,20)를 이용하여 평탄화 한 후 상기 에미터 다결정 실리콘(9) 상부의 베이스 다결정 실리콘(17)부분을 제거하기 위하여 상기 에미터 다결정 실리콘(9) 상부의 상기 베이스 다결정 실리콘(17)이 노출될때까지 상기 포토레지스터(19,20)와 제 4 산화막(18)을 식각하고 다시 노출된 상기 베이스 다결정 실리콘(17)과 상기 제 3 산화막(11)을 차례로 식각하는 제 4 공정과, 상기 제 2 질화막(10)을 마스크 층으로 하여 상기 베이스 다결정 실리콘(17)을 산화시켜 제 5 산화막(21)을 형성한 다음 상기 제 2 질화막(10)을 제거하고 상기 에미터 다결정 실리콘(9)에 비소를 이온주입한 후 고온 급속 열처리 방법으로 얕은 에미터와 베이스 접합을 형성하는 제 5 공정 및, 베이스와 콜렉터 접점을 정의하여 제 4 산화막(18)을 제거한 후 금속층(23)을 스퍼터링(sputtering)하고 필요없는 부분을 제거하여 배선을 형성하는 제 6 공정으로 구성됨을 특징으로 하는 다결정 실리콘을 이용한 바이폴라 소자의 제조방법
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제 1 항의 제 1 공정에 있어서, 소자격리 및 접지를 동시에 하기 위하여 트렌치에 500Å 두께의 다결정 실리콘(5a)을 적층하고 920℃에서 상기 다결정 실리콘(5a)에 보론(boron)을 도핑한 후 상기 다결정 실리콘(5a) 상에 다시 9000Å 두께의 다결정 실리콘(5)을 적층하고 925℃ 온도에서 열처리 함을 특징으로 하는 다결정 실리콘을 이용한 바이폴라 소자의 제조방법
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제 1 항의 제 2 공정에 있어서, 활성베이스(16)를 형성하기 위해 에미터 다결정 실리콘(9)에 주입하는 불순물로 보론을 사용하고 제 2 질화막(10)의 두께는 1000Å이고, 제 3 산화막(11)의 두께는 1000Å이며, 제 3 질화막(12)의 두께는 1500Å로 하여 LPCVD방법으로 적층함을 특징으로 하는 다결정 실리콘을 이용한 바이폴라 소자의 제조방법
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제 1 항의 제 3 공정에 있어서, 측면 질화막(14)의 두께를 조절하여 비활성 베이스 영역의 크기를 줄임으로써 소수 캐리어 축적에 의한 동작속도의 감소를 방지하는 것을 특징으로 하는 다결정 실리콘을 이용한 바이폴라 소자
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제 1 항의 제 4 공정에 있어서, 에미터 다결정 실리콘(9) 상부의 베이스 다결정 실리콘(17)을 제거하기 위해 1㎛ 두께의 제 4 산화막(18)을 LPCVD방법으로 적층하고, 1㎛ 두께의 1차 포토레지스트(19)를 도포한 후 사진식각법으로 에미터 상부의 포토레지스트를 제거한 다음 점도가 낮은 2차 포토레지스트(20)를 다시 도포하고 160℃에서 열처리 하여 표면을 평탄화 시킴을 특징으로 하는 다결정 실리콘을 이용한 바이폴라 소자
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제 1 항의 제 4 공정에 있어서, 에미터 다결정 실리콘(9) 상부의 베이스 다결정 실리콘(17)을 제거하기 위하여 포토레지스트(19,20) 보다 제 4 산화막(18)의 식각비를 크게하여 베이스 다결정 실리콘(17)이 노출될때까지 건식식각 한 후 제 3 산화막(11)이 노출될때까지 에미터 상부의 상기 베이스 다결정 실리콘(17)을 건식식각하고 이어서 제 3 산화막(11)을 습식식각함을 특징으로 하는 다결정 실리콘을 이용한 바이폴라 소자의 제조방법
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제 1 항의 제 5 공정에 있어서, 상기 에미터 다결정 실리콘(9) 상에 상기 제 2 질화막(10)을 마스크로 하여 노출된 상기 베이스 다결정 실리콘(17)을 습식산화하여 제 5 산화막(21)을 성장시킴으로써 활성영역 상에 에미터 접점을 형성함을 특징으로 하는 바이폴라 제조방법
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