157760. lajstromszámú szabadalom • Félvezető eszköz, és eljárás annak előállítására
157760 7 8 láthatóhoz; a keresztmetszet a 6. ábra VII—VII vonala mentén vett metszet, amely vonal égybeesik az ábrán az V—V vonallal; a 8. ábra a harmadik kiviteli alak egyik gyártási fokozatának keresztmetszete az eszköznek a találmány szerinti eljárás. segítségével történő előállítása alatt; ez a fokozást alaprajzi nézete hasonló a.3. ábjra szerintihez; a keresztmetszet, a 3. ábra VIII—VIII vonala mentén vett metszet, (amely vonal egybeesik a IV—IV vonallal). Az ábrákon a hasonló részeket azonos hivatkozási számmal jelöltük. Az 1. és 2. ábrán a találmány tárgyát képező félvezető test egy kiviteli alakja . látható, ez 1 félvezető teste pJ típusú vezetésű 2 alaplemezt tartalmaz és ezen 3 epitaxiális réteg van, amely több n-ítípusú vezetésű 4 és 5 területet, szigetet, foglal magába, ezekét p-típusú vezetésű 6 tartományok határdíj ák, amely utóbbiak a 2 alaplemezzel határosak. Az 5 sziget íipn-tranzisztort tartalmaz, amelyben aiz emittertartomány az ntípusú diffu'ndálitatott 7 felületi tartományként van kialakítva, a bázistartományt a diffundáltatott p-típusú 8 tartomány alkotja, amely az 5 szigetben levő emilttertartom'anyt veszi körül, míg a kolfektortartományt az 5 sziget n-típusú területe képezi, amely a 8 bázistartományt veszi körül. A találmány szerint a 4 sziget a p-típusú takart 9 rétegelt tartalmazza, mely réteg a sziget mélyén helyezkedik el (pontosabban, amely a 3 epitaxiális réteg mélyén fekszik és amely részben a 2 alaplemezben helyezkedhet el), és a 4 sziget felületén nem mutatkozik. A takart 9 réteg a pnp típusú tranzisztor kollektortartományához tartozik, amely tranzisztorban a diffundáltatott p-típusú 10 tartomány, amely a takart 9 réteg felett van kiképezve, alkotja az emittertartományt és amelyben a 4 sziget n-típusú tartománya, amely a 10 tartomány és a 9 réteg között helyezkedik öl, vagyis az a terület, amely nem tartozik sem a 10 tartományhoz, sem a 9 réteghez, alkotja a bázistartományt. t . A tárgyalt kiviteli alaknál az npn-trazisztor soros kollektor-ellenállásának csökkentése végett a takart n-típusú 12 réteg az 5 sziget (amelyben az npn-tranzisztor van kiképezve) és a 2 alaplemez közötti 11 csatlakozás környező tartományában van kiképezve. A takart 12 réteg az npntranzisztor kollektortartományát vastagabbá teszi és benne az n-típusú szennyezés koncentrációja nagyobb lehet, mint az 5 szigetben. Az n-dtípusú 13 és 14 tartományokat, amelyekben az n-típusú szennyeződés koncentrációja nagyabb, minit a 4 és 5 szigetben, azért alakítjuk ki, hogy jó villamos kapcsolatot kapjunk. A 15-től 20-ig számozott villamos csatlakozások az 1. ábrán csak igen vázlatosan láthatók, hogy az ábrák ezek bejelölése következtében ne legyenek szükségtelenül bonyolultak. Hasonló okokból a szigetelő réteg, amely pl. szilíciumo-xidból vagy szilíciumnitridből, van és airnely rendszerint előfordul és a 3 epiitaxiális rétegen helyezkedik el, az, ábrákról elmaradt. Az ilyen szigetelő rétegen nyílások vannak és ezeken keresztül vezetnek a 15—20 villamos csatlakoizások az 1 félvezető testre; lehetséges, hogy a villamos csatlakozások a szigetelő réteg felett helyezkedjenek el fémsávpk alakjában. Az 1. és 2. ábra szerinti npn és pnp-tranzisztort és közös félvezető testet magába foglaló félvezető eszköznek a találmány szerinti eljárással való gyártása a következőképpen történik: A p-jtípusú 2 alaplemez vastagsága közelítőleg 250 ju, fajlagos ellenállása 5 ohm cm. A többi méret nem fontos, mindössze olyan méretek kellenek, amelyek biztosítják a két, az alábbiakban specifikált méretű sziget kialakítását. A 21 felületre illeszkedő 22 mintázat (lásd a 3. és 4. ábrákat is) a 2 alaplemezen van kialakítva bór diffúziója által (p-típusú). A 22 mintázat ptípusú felületi .tartományokat tartalmaz, amelyekben a p-típusú szennyeződés koncentrációja lényege'sen nagyobb, legalább tízszer, de a gyakorlatban 100—1000-szer nagyabb, mint a 2 alaplemezben. A bór diffundáltatása a szokásos módon történhet, például nyílásokkal ellátott szilíciumoxid réteggel, mint diffúziós maszkkal. A 22 mintázatban a bór felületi kancentrációja közelítőleg 5.1019 bóratom/cm 3 és a 22 mintázat vastagsága közelítőleg 0,5 és 1 ; M között van. A 3. ábrán jelzett a, ill. b méretek közelítőleg 25 JLI, ill. 200 /< értékűek. Az npn típusú tranzisztor soros kollektor ellenállásának csökkentése végett (lásd 1. és 2. ábrát) takart, n-típusú 12 réteget kell kialakítani az 5 sziget (amelyben az npn-tranzisztor van kiképezve) és a 2 alaplemez közötti 11 csiatlakozás környezettében. Erre a célra a 22 mintázaton kívül még egy n-típusú felületi 23 tartományt is kialakítunk (lásd 3. és 4. ábrát). A felületi 23 tartomány méretei például 150 /uX150 juX5 ( «, és arzénnek (n-típusú) az alaplemezbe való szokásos módon történő diffundáltatásával hozható létre. Az arzén felületi koncentrációja közelítőleg 21.1020 arzén atom/cm 3 . Az arzén diffúziója alatt a bór mélyebbre diffundál a 2 alaplemezbe, így a 22 mintázat megvastagodik és vastagabb lesz, mint a 23 tartomány. Ezután a 2 alaplemez 21 felületét lefedjük ntípusú epitaxiális 3 réteggel (lásd 1. és 2. ábra), amelynek vastagsága közelítőleg 10 a és fajlagos ellenállása közelítőleg 0,3 ohm. cm. Ezt hagyományos módon végezhetjük, például szilíciumnak gáz halmazállapotú vegyületéből való lecsapat ása által. Az, epiitaxiális 3 rétegnek a 2 mintázat fölött levő felületi területeibe bórt (p-típus) diffundáltatunk. E folyamait alatt a 22 mintázatból szintén diffundál bór az epiitaxiális 3 rétegbe. Következésképpen a bórt csak az epitaxiális réteg feléig kell diffundáltatm, közelítőleg 5 fi mélyre, hogy létrejöjjenek az n-típusú 4 és 5 szigetek, melyéket a bór diffúziójával kapott p-típusú 6 tartományok határolnak. A 4 és 5 szigetek lényegében az epitaxial 1 s 3 réteg felén túl terjednek. A bór diffúziója a szokásos módon hajtható végre. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 4
