160951. lajstromszámú szabadalom • Eljárás bipoláris tranzisztorokat tartalmazóintegrált félvezető elrendezések előállítására

3 munkáljuk, végül az ezen lemunkálás útján ke­letkező szigetelt kollektrotartományt a tranzisz­tor bázistartományán belül, továbbá a bázisré­tegtartományt és a réteghordozótartományt a már ismert passziválás és szelektív módszerű marás után egy második fényösszeköttetés felü­letével, fémrétegrágőzölögtetés és maratás után, kialakítjuk. Ezen a módon természetesen egy félvezetőtár­csában vagy rétegen egyidejűleg nemcsak állan­dószámú tranzisztor, hanem egyéb, meghatáro­zott kapcsolások céljából összeállítható szerkeze­ti elemek, példának okáért ellenállások is előál­líthatók. A szerkezeti elemek elszigetelése a bázistar­tomány és ellenállástartomány közötti kiinduló­réteg maradék tartományában megmaradt pn­átmenetek útján biztosítva van. Kötőréteg útján hordozó tárcsának egy fél ve­zetőtárcsával való összekapcsolása helyett le­hetséges vastag hordozóréteg előállítása is hor­dozóanyagnak lerakása útján. Az eddig ismert eljárásokkal szemben ennek az eljárásnak előnye az, hogy bipoláris tranzisz­torok ellenállásokkal és kondenzátorokkal ki­alakított integrált félvezető elrendezéseket már három diffúziós lépés segítségével is ki lehet ala­kítani. A bázistartományonbelüli kollektortartomány révén a tranzisztorból kialakított szerkezeteket nagyobb tömítési rétegvastagsággal kell ellátni, mint az eddig ismert integrált tranzisztorokból álló elrendezéseket. Két oldalról történő kontak­tírozás és a fémösszeköttetések vezetése révén kis kollektor és bázispálya-ellenállásokat és rö­vid fémes összeköttetést lehet elérni. A találmányt közelebbről egy kiviteli példa kapcsán magyarázzuk. A leíráshoz tartozó rajzo­kon az 1. ábra a diffúziós-tartományokkal együtt ki­alakított kiindulótárcsa metszetét mutatja, a 2. ábra ugyanezen tárcsának felülnézete a dif­fúzióstartományok helyi kialakításával együtt, a 3. ábra a félvezető tárcsa lemunkálás utáni struktúrájának metszete, a 4. ábra a készremunkált belső szerkezet met­szete. Az 5. ábra két elemből kialakított félvezető elren­dezés metszete. Az 1. és 2. ábra szerint egy egykristályból álló n-típusú 1 félvezető rétegben, amely egy ugyan­csak egykristályból álló 1' réteghordozón van, is­mert fotolitografikus, lakkozási és maratási el­járás révén magas szennyezéskoncentrációjú p­típusú mély 2 bázisréteg-tartományt, a 4 ellen­állás számára a 21 rétegeket, a lapos p-típusú 3 bázistartományt, valamint a p-típusú 4 ellenál­lástartományt lehet előállítani. A 4 ellenállásokon a 21 rétegek diffúzióját a kontaktusok tartományában alakítjuk ki. Az 5 emittertartományt ismert módon a 3 bá­zisfelületeken hozzuk létre. Ezután a 7 passzívált rétegbe a 6 érintkező­ablakokat, a 3 bázis- és emittertartományok ré-4 t szere, továbbá a 3 emitter- és bázistartományo­kon kívül a 9 fémösszeköttetések vezetésére az 5 árkokat belemarjuk. A 9 fémösszeköttetéseket a szokásos gőzölög­•5 tetéses és maratásos technológia segítségével, nagy hőfoknak ellenálló fémből, pl. molibdénből állítjuk elő. Ennek megtörténte után egy vé­kony, üvegből álló 10 kötőréteget viszünk fel a tárcsára katódporlasztással és ennek révén az 1 10 tárcsát all hordozóval, pl. egy oxidált szilícium­tárcsával termokompressziós úton kötjük össze. Csiszolás és szelektív maróeszközök útján az 1' réteghordozótárcsát és az egyéb alkateleme­ket tartalmazó 1 szilíciumréteget a 2; 21 réte-15 gek szabaddátétele érdekében lemunkáljuk. Ez­zel a 3. ábra szerinti struktúrát létrehozzuk. Az 1 félvezető-réteg szabaddátett alsó oldalát a 12 passzívált réteggel, pl. SiCVvel befedjük, ebbe a 4. ábra szerinti 13 kontaktus ablakokat a 20 14 kollektortartományhoz, továbbá a 3 bázistar­tományokhoz és a 4 ellenállástartományhoz ki­maratjuk, amelyeket ezután egy második 15 fémösszeköttetés pl. Au—Sb ötvözet útján, ame­lyet a 12 passzívált rétegbe belemart 12 árokban 25 vezetünk, galvanikus úton csatlakoztatunk Az 5. ábrán a találmány szerinti olyan eljárást mutatunk be, amelynél villamos-funkció nélküli 11 hordozó tárcsa helyett egy olyan 22 tárcsát he­lyezünk bele, amely már rendelkezik olyan in-30 tegrált félvezetőeszközökkel, amelyek az 1 félve­zetőtárcsával galvanikus úton össze vannak kap­csolva. Ennél az eljárásnál a 22 tárcsa félvezető-ele­meit a találmány szerinti eljárással már előbb ki 35 lehet alakítani. Szabadalmi igénypontok 40 1. Eljárás bipoláris tranzisztorokat tartalmazó integrált félvezető elrendezések előállítására, az­zal jellemezve, hogy egy egykristályból álló fél­vezetőtárcsa (1) felső oldalára, vagy egy ugyan­csak egykristályból álló, másfajta félvezető ré-45 teghordozón (1') levő egykristályos félvezető-ré­tegbe először egy, a tárcsa, illetve egykristályos réteg szennyezés koncentrációjánál nagyobb szennyezés koncentrációjú gyűrűalakú bázisré­teget (2) azután e réteg-tartományon (2) belül 50 fekvő, ennél kisebb mélységű lapos bázisréteget (3) diffundáltatunk, ezután kialakítjuk a szoká­sos módon az emitter-tartományt (5) ugyancsak diffúziós módszerrel a lapos bázistartományban —, ezután a bázis- és emittertartományhoz (3,5) 55 ismert módon, passzívált rétegbe (7) belemart árkok (8) útján vezetett fémösszeköttetéseket (9) csatlakoztatunk, ezt követően a félvezetőtár­csán (1) kötőanyag réteget választunk le és hő­komprimálással erre hordozóelemet (11) erősí-60 tünk, majd a félvezetőtárcsa (1) alsó oldalát csi­szolás és/vagy marás útján a gyűrűalakú bázis­réteg-tartományig lemunkáljuk és a tranzisztor gyűrűalakú bázistartományán (3) belül kapott kollektortartományhoz (14), a bázisrétegtarto-65 mányhoz (2) és a réteghordozóhoz (1) önmagá­•2

Next

/
Thumbnails
Contents