151775. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 0,05 mű-nál kisebb felületi érdességet biztosító ffélvezető kristályfelület előállítására
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1964. I. 15. Közzététel napja: 1964. VII. 23.„ Megjelent: 1965. X. 01. (MA—1311) 151775 Szabadalmi osztály: 48 d Nemzetközi osztály: C 23 f Decimái osztályozás: Feltaláló: Németh Tiborné vegyészmérnök, Budapest Tulajdonos: MTA Műszaki Fizikai Kutató Intézet, Budapest Eljárás 0,05 "-nál kisebb felületi érdességeí biztosító félvezető kristályfelület előállítására A szabadalom félvezető egykristályok (germánium, szilicium) roncsolt rétegtől, marási struktúrától mentes, 0,05 /^-nál kisebb felületi érdességet mutató, sík felület kémiai eljárással történő előállítására vonatkozik. A tranzisztorok levágási frekvenciájának növelése céljából a félvezető egykristályok felületén gyorsító teret alakítanak ki. Diffúziós eljárással vékony- rétegben biztosítják a szennyező anyagok közelítően exponenciális eloszlatását a kristály belseje felé. E réteg behatolási mélységének egyenetlensége a letörési- és keresztátütési feszültségeket csökkenti, ezáltal lerontja a létrehozható tranzisztor minőségét. Tekintettel arra, hogy a p-, vagy n-típusú egykristályon az n-, vagy p-típusú gyorsítótér kialakítása gőzfázisból diffúzióval történik, annál egyenletesebb a kialakított diffúziós réteg vastagsága, minél kisebb a kristályszelet felületi érdessége. A félvezető technológiában sík, mélyedésektől, kiemelkedésektől mentes felület biztosítására elterjedten alkalmazzák a mechanikai polírozást. Ezzel az eljárással, a módszer jellegéből kifolyólag, az egykristályos struktúra a felületen bizonyos rétegvastagságban megsérül, illetve deformálódik. A csiszoló- és polírozópor alkalmazása a roncsolt réteg idegeri anyagokkal való szennyeződését vonja maga után. így pl. timföldet alkalmazva a polírozási műveleteknél, Al, Ca, Fe, Cu, stb. szennyezések mutathatók ki a 10 15 20 25 30 roncsolt felületi rétegekben. Ezek a tulajdonságok alkalmatlanná teszik a mechanikai úton előállított, mélyedésektől és kiemelkedésektől mentes kristályfelület közvetlen alkalmazását félvezető eszközök gyártásában. Ezért olyan eljárást kellett kidolgozni, amely eltávolítja a mechanikus megmunkálásnál kialakult, de kémiai és fizikai tulajdonságaira nézve alkalmatlan réteget úgy, hogy a felület megtartsa polírozott és sík jellegét. A roncsolt réteg eltávolítása kémiai, vagy elektrokémiai eljárással lehetséges. így biztosítható, hogy a roncsolt réteg eltávolítása után a felület atomjai az egykristályos szerkezet befejező pontjai. A kémiai, vagy elektrokémiai marásnál az atomok oldódási sebessége nem egységes a teljes felületre nézve, mivel az egykristály rácshibákat, szennyezési inhomogenitásokat tartalmaz, A kristályban az utóbbiak jelenléte azt jelenti, hogy a kristályrács hibahelyein a kémiai potenciál, s ezáltal az oldódási energia értéke eltérést mutat az átlagos értékhez viszonyítva, ami az esetek többségében felületi mélyedéseket, kiemelkedéseket eredményezhet a kémiai kezelés folyamán. így pl. a CP4 (R. D. Heidenreich: USP 2, 6 19. 414. 25. nov. 1952.) szuperoxol (1:1:4 H2 F 2 : H 2 0 2 : H 2 0) (H. C. Theuerer USA 2, 935. 781. 1. dec. 1955.), 551 (5:5:1 cc HN03 : H 2 F 2 : H 2 0), lúgos H 2 0 2 (5%-os H2 0 2 + 1—3 csepp 25%-os NaOH), stb. 151775
