162828. lajstromszámú szabadalom • Eljárás idegen anyag félvezető test felületi rétegébe meghatározott alakzatban történő bevitelére

MAGYAR SZABADALMI 162828 NÉPKÖZTÁRSASÁG LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY JSÉlfe ' Nemzetközi osztályozás: H 01 1 7/48 fpt Bejelentés napja: 1970. X. 16. (MA—2152) ^^x. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Közzététel napja: 1972. XI. 28. Megjelent: 1974. XII. 31. :'-.-•• / Feltalálók: Henk Károly oki. villamosmérnök, 40%, Dr. Pataki György oki. fizikus, 30%, Sallay Béla oki. vegyész, 30%, Budapest Tulajdonos: Magyar Tudományos Akadémia Műszaki Fizikai Kutató Intézete, Budapest Eljárás idegen anyag félvezető test felületi rétegébe meghatározott alakzatban történő bevitelére A találmány tárgya eljárás idegen anyag félvezető test felületi rétegébe meghatározott alakzatban történő bevitelére, előnyösen meghatározott alakú p-n átmenetek vagy vezető csatornák kialakítására. Az irodalomból és a gyakorlatból számos eljárás ismeretes félvezető p-n átmenetek készítésére, amelyek a dióda- és tranzisztorgyártás, az utóbbi időkben pedig az integrált áramkörök gyártásának alapvető technológiai módszerei. Az eddig ismert eljárások vázlatosan a következők: növesztett átmenetek, amelyeknél a megfelelő szennyező anyagot a kristálynövesztés során az olvadékba viszik be; újraolvasztásos és szegregációs átmenetek, amelyeknél a félvezető darab egy részét újraolvasztják, és a megolvasztott és „hideg" tartomány között p-n átmenet alakul ki az eredetileg homogén szennyezés-koncentráció új eloszlása révén; az ötvözött átmenetek készítésének lényege az, hogy a félvezető szeletet a vele érintkezésbe hozott szennyező anyaggal együtt megfelelő hőfokra melegítik, amelynek során az megolvadt formában bediffundál a félvezető anyagba; az ion vagy nukleáris bqmbázással előállított átmeneteknél nagyfeszültséggel felgyorsított megfelelő típusú szennyező ionok a felületbe ütközve kb. 500 Ä mélyen behatolnak az anyagba és így p-n átmenet jön létre, vákuum gőzöléssel kialakított átmenetek, amelyeket különösen az integrált áramkörök gyártástechnológiájában alkalmaznak, és ahol a 5 szükséges hőfokon és nyomáson elpárologtatott megfelelő típusú félvezető anyagot megfelelő maszkok, takarások mellett epitaxialisan ránövesztik a szubsztrátumra, és így a kívánt mértékben szennyezett epitaxialis réteg és az 10 alapkristály között p-n átmenet keletkezik. A felsorolt eljárások különféle kombinációi is elterjedten használatosak, pl. növesztett-diffúziós, diffúziós-visszaolvasztásos, ötvözött-diffúziós eljárással készített p-n átmenetek. 15 A felsorolt eljárásokhoz különleges atmoszféra, hidrogén, vagy nitrogén öblítés, nagyvákuum stb. szükséges. Emellett igen nagy gondot kell fordítani a pontos hőntartásra, programszerinti felfűtésre és lehűtésre. Az idő-20 ráfordítás is tetemes. Az alkalmazott berendezések igen bonyolultak, drágák és sok esetben veszélyes üzeműek. A találmány tárgyát képező eljárás a fél-25 vezetők impulzus üzemű termikus letörésén alapszik. Ha a félvezető test felületére helyezett kontaktusok, alkalmasan volfrám tűpár között megolvadt csatorna keletkezik, és a félvezető test felületére előzőleg megfelelő vas-30 tagságban, párologtatással vagy más úton fel-162828