164648. lajstromszámú szabadalom • Eljárás félvezető szerkezeti elemek előállítására
3 164648 4 bázisszélesség miatt nincs lehetőség a felületről a bázisréteghez kontaktust vezetni. E célra még a diffúziós folyamat előtt a szennyezett oxidréteg fotólakkal végzett maszkolása és ezen réteg ismert marószerrel történő lokális eltávolítása után má- 5 sodik, csak a bázisréteget létrehozó szennyezővel szennyezett oxidréteget választunk le az első, két különböző szennyezővel szennyezett oxidréteg fölé. így tehát a félvezetőkrjstály felületén két különbözőképpen szennyezett oxidréteg egymással 10 közvetlenül határos tartománya jön létre, az egyik ugyanis két szennyezővel szennyezett a bázis-, és az emittertartomány előállítására, és a másik, a bázistartomány oldalsó kiterjesztésére. A közös diffúziós folyamat alatt az első kétszeresen 15 szennyezett oxidrétegből mindkét szennyező kilép, és létrehozza a bázistartományt és az ezáltal — a felület kivételével — minden oldalról körülvett emittertartomány t, az elsővel határos második oxidrétegből csak az a szennyező lép ki, amely a 20 bázistartományt is alkotja. Ezáltal a bázistartomány oldalsó kiterjesztése jön létre, amelyet kontaktáláshoz használunk. A báziskontaktálás területének létrehozásához hasonló vezetőtípusú más szennyezők is alkal- 25 mázhatok, mint a tulajdonképpeni bázistartomány létrehozásához a kétszeresen szennyezett oxidrétegből. Továbbá leválasztható először az egyszeresen szennyezett oxidréteg is, és annak maszkolása és helyi eltávolítása után a kétszeresen 30 szennyezett oxidréteg. A találmány szerinti eljárás előnye az ismert eljárásokkal szemben, hogy a bázisszélességre hatással levő folyamat-paraméterek száma kisebb, és ezáltal a kis bázisszélességek reprodukálhatósága 35 javul. Mivel a tranzisztor minden különbözően szennyezett területét egyidejűleg diffundáljuk, csak egy nagy hőmérsékletű folyamat szükséges, ezzel szemben más ismert eljárásoknál legalább két nagyhőmérsékletű folyamat szükséges a diffú- 40 zióhoz. Ezáltal a folyamat lépéseinek száma és a gyártási idő, azaz a gyártási költség, csökken. Az eljáráshoz az ismertekkel megegyező számú maszkolási folyamatot alkalmazunk. Szennyezett oxidréteg diffúziós-forrásként való alkalmazásának 45 előnyeit teljesen kihasználjuk, és a hozzá szükséges rétegleválasztási folyamatok száma, amelyek ráadásul kis hőmérsékleten folynak, bármelyik eljárás hasonló számának felel meg. A találmányt alább két kiviteli példán rész- 50 letesebben ismertetjük. Az idetartozó rajzokon az 1. ábra bipoláris npn illetve pnp planártranzisztor előállításának leglényegesebb közbenső ál- 55 lapotai sematikus ábrázolásban: a 2. ábra planár-záróréteg-térvezérlésű tranzisztort koncentrikus oldalszerkezettel, előállításának leglényegesebb közbenső állapotait: ábrázolja. 60 Az 1. ábrán ábrázolt vázlatnak megfelelő npn-szilícium-planártranzisztor előállításánál 1 n-típusú szilíciumlap polírozott felszínét legelőször ismert módon Si02 réteggel fedjük és ezt 3 65 fotólakk tapadómaszkkal maszkoljuk. A maszkolt SÍO2 réteg maratása által a fotólakk tapadómaszk 6 ablakai alatt a Si02 -et a szilíciumfelületig eltávolítjuk (la. ábra). Ekkor 7 ablakokkal ellátott Si02 tapadómaszk jön létre, amelyet felhasználási céljának megfelelően • 2 diffúziósmaszkként jelölünk. A 3 fotólakk tapadómaszk eltávolítása után r 2 diffúziós maszkkal maszkolt 1 szilíciumlap egész felszínét 4 zárt, akceptorokkal és donorokkal szennyezett, Si02 réteggel fedjük (1. ábra). Ennek a 4 kétszeresen szennyezett Si02 rétegnek leválasztását előnyösen szilán (Si H4) oxidációja által végezhetjük, amelyhez az alkalmas szennyező vegyületek hozzá vannak keverve. Akceptorként alkalmas az itt választott bór, donorként arzén. Az arzén koncentrációját a Si02 rétegben úgy állítjuk be, hogy az 1 szilíciumlap felszínén a telítési oldhatóságot elérjük, míg a bórkoncentrációt úgy választjuk, hogy az összes folyamatparamétert tekintetbe véve a szükséges bázisszélesség jöjjön létre. További, rajzban közelebbről nem ábrázolt fotólakk tapadómaszk alkalmazásával a 4 kétszeresen szennyezett Si02 rétegben 8 ablakokat maratjuk, amelyek a 2 diffúziósmaszk 7 ablakait részben átfedik (le. ábra). Ennél a 8 ablakok körzetében fekvő 2 diffúziósmaszk tartományokat is eltávolítjuk. Ezt követően a szilíciumlap maszkolt felszínére csak akceptorokkal, tehát egyszeresen szennyezett 5 Si02 réteget választunk le. Akceptorként előnyösen ugyanazt az elérhet alkalmazzuk körülbelül hasonló koncentrációval, amelyet a bázisréteg előállításához a kétszeresen szennyezett 4 Si02 réteg már tartalmaz, speciális esetben tehát bórt. A kontaktálás javításának érdekében alkalmazhatunk kisebb diffúziós té-' nyezőjű akceptort is nagyobb koncentrációval. A szennyezett 4 és 5 rétegek, amelyek pontosan lokalizált előbevonatok és diffúziós források, leválasztása után a diffúziós folyamatot nagy hőmérsékleten végezzük. A kétszeresen szennyezett 4 Si02 rétegből a 7 ablakon belül akceptorok és donorok, az egyszeresen szennyezett 5 Si02 rétegből a 8 ablakon belül csak akceptorok diffundálnak az 1 szilíciumkristályba. A folyamatparaméterek és a donor-, valamint akceptorkoncentráció a 4 és 5 szennyezett oxidrétegekben való megfelelő megválasztásánál az ld. ábra szerinti mélységi szerkezet jön létre. Míg a kétszeresen szennyezett 4 Si02 rétegből diffundált donorok a 11 emittertartományt képzik, az akceptorok az 5 egyszeresen szennyezett Si02 rétegből diffundált akceptorokkal együtt a 12 bázistartományt hozzák létre, az 5 szennyezett Si02 réteg akceptorai gyakorlatilag csak a bázistartomány kontaktálásához szükséges oldalsó kiterjesztését állítják elő az aktív bázistartománynak. Ismételt, rajzban nem ábrázolt fotólakk tapadómaszkkal végzett maszkolás után a 9 emitter-kontaktusablak és 10 báziskontaktusablak maratását végezzük. Az lf. rajzon látható, hogyan tér el a behatolási mélység a báziskontaktus alatt az aktív bázistartománytól, ha vagy különböző diffúzió-2
