Способ изготовления интегрального стабилитрона

 

Использование: микроэлектроника, технология изготовления кремниевых интегральных стабилитронов, входящих в состав интегральных микросхем. Сущность изобретения: формирование на кремниевой подложке со скрытым и эпитаксиальным слоями интегрального стабилитрона, причем размер окна в маскирующем диэлектрике на поверхности структуры для создания анода стабилитрона путем локальной диффузной примеси первого типа выбирают из условия d 1,9Xji, глубина диффузии примеси первого типа проводимости . Использование способа позволяет повысить выход годных за счёт уменьшения разброса пробивного напряжения р-п-перехода. 2 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 01 1 21/329

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4927413/25 (22) 16,04,91 (46) 07.05,93. Бюл. М 17 (71) Производственное обьединение "Крем-— ний" (72) Н,А.Брюхно, А.С.Лебедев и Ю.Й.Фахур- тдинов (56) Добкин "Монолитная ИС термостабилизированного опорного источника", Электроника N 19/493, 16,09,76, с . 42-51.

Заявка Японии 60-260160, МКИ Н 01 L 29/30, 1985. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЙ ИНТЕГРАЛЬНОГО СТАБИЛИТРОНА (57) Использование: микроэлектроника; технология изготовления кремниевых интегИзобретение относится к технологии изготовления кремниевых .интегральных стабилитронов, входящих в состав интегральных микросхем.

Цель изобретения — повышение выхода годных интегральных стабилитронов, входящих в состав интегральных микросхем, за счет уменьшения разброса опорного напряжения.

При формировании локальной области д первого типа проводимости d < 1,9Х1 возрастает разброс опорного напряжения на стабилитроне и становится не менее 2 .

Верхняя граница размера локальной области первого типа проводимости ограничивается технологическими размерами и качеством электрического пробоя, TBK как с ростом топологических размеров увеличи„, Я2„„1814107 А1

2 ральных стабилитронов, входящих в состав интегральных микросхем. Сущность изобретения; формирование на кремниевой подложке со скрытым и эпитаксиальным слоями интегрального стабилитрона, причем размер окна в маскирующем диэлектрике на поверхности структуры для создания анода стабилитрона путем локальной диффузной примеси первого типа выбирают из условия d 1,9Х 1, гдеХ11 — глубина диффузии примеси первого типа проводимости, Использование способа позволяет повысить выход годных за счет уменьшения разброса пробивного напряжения р-п-перехода. 2 ил., 1 табл, вается вероятность пробоя по кристаллографическим дефектом.

Предлагаемый способ использования для изготовления интегральных микросхем стабилизаторов напряжения 1151ЕН1, КР1157ЕН5А, Б,В,Г, "Мотор 4". . На исходной кремниевой подложке 1 (см,фиг.1), ориентированной в плоскости (Ш), легированной бором до концентрации

4,5 10 см, стандартными методами планарной технологии формируют скрытый

+ слой 2 п -типа проводимости, эпитаксиальный слой 3 п-тииа проводимости с удельным сопротивлением 4 Ом;см и толщиной 14 мкм. С помощью стандартных методов фотолитографии формируются окна в маскирующем диэлектрике 4 под будущие области разделительной диффузии 3 и будущий анод стабилитрона в виде круга по топологии с

1814107 диаметром окна d = 20 мкм, После нанесения, с помощью центрифугования, на пластину КБМК проводится законка бора по режиму: Т = 1060"С, t = 60 — 5. При этом

N nap

2 . поверхностное сопротивление 10,5 Ом/П.

За последующей операцией снятия КБМК проводится разгонка бора формирования разделительной диффузии и одновременно для создания анода для стабилитрона 6 (см.фиг.2). При этом разгонка бора проводится при 1200 С в течение времени t = Зч — 20 — 2ч расход

N+О пар й+д

2 2 2 2 азота 400 л/r, а кислорода 40 л/г. В этом случае поверхностное сопротивление бора 11.5 Ом/П, глубина 15 мкм. Проводится формирование базы и эмиттера и-р-и-транзистора 11, причем одновременно с эмиттером 1 формируется катод стабилитрона 8 с поверхностным сопротивлением фосфора 3 0.3 Ом!П. Стандартными методами формируются окна в защитном диэлектрике к области и-р-птранзистора и стабилитронэ с помощью напыления алюминия и фотолитографии проводится формирование алюминиевых контактов к аноду 9 и катоду 10 стабилитрона, а также к эмиттеру. базе и коллектору и-р-и-транзистора 11.

После формирования активных и пассивных элементов ИС проводится замер опорного напряжения нэ стабилитроне. При этом это напряжение 5,6 В при статическом разбросе опорного напряжения стабилитроне между технологическими партиями пластин и внутри партии 1, В таблице приведена зависимость разброса опорного напряжения на стабилитроне Un от соотношения глубины диффузии примеси первого типа проводимости (разделительной диффузии) Х 1 и от диаметра окна в диэлектрике d, необходимого для

5 формирования анода стабилитрона. При этом поверхностное сопротивление области анода стабилитрона 11,5 Ом/(),.

Из таблицы видно, что для минимального разброса опорного напряжения на стаби10 литроне необходимо, чтобы выполнялось неравенство

d 1,ВХп.

Формула изобретения

Способ изготовления интегрального стабилитрона на кремниевой подложке со скрытым и эпитаксиальным слоями, включающий формирование окна в слое предвари20 тельно нанесенного маскирующего диэлектрика на поверхности структуры, формирование анода стабилитрона путем локальной диффузии примеси первого типа через эпитаксиальный слой до подложки, формирование маски с окном большим, чем окно для диффузии примеси первого типа, формирование катода стабилитрона путем мелкой локальной диффузии примеси второго типа проводимости с большей поверхностной концентрацией, чем концентрация примеси первого типа проводимости, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения выхода годных за счет уменьшения разброса пробивного напряжения р-п-перехода, размер окна в маскирующем диэлектрике б для создания анода стабилитрона выбирают из неравенства d 1,9Х>1, где Х > — глубина диффузии примеси первого типа проводимости, 40

1814107

Фиг. 2

Составитель А. Лебедев

Техред М.Моргентал

Корректор Н.Кешеля

Редактор Л. Пигина

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород. ул.Гагарина, 101

Заказ 1828 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5