165963. lajstromszámú szabadalom • Eljárás félvezető elrendezések előállítására planar-technikával
5 165963 6 alatt a diffűziógátló 5 Si02 -réteget nem szabad eltávolítani (lb. ábra). A felületet ebből a célból az emitterdiffűziósablakok marásához második 10 fotolakkmaszkkal fedjük, amely csak a 12 emitterkontaktusablakokat hagyja szabadon. Egy ezt követő maratási folyamat során a 13 emitterdiffúziósablakból a Si02 réteget eltávolítjuk, miközben maszkként a Si3 N 4 8 tapadómaszkot használjuk, a 10 fotolakkmaszk csupán a 14 báziskontaktusablakokat takarja. Erre a célra maratószerként ammóniumkloridot és fluorsav puffereit oldatát alkalmazhatjuk, amely oldatok a Si3 N 4 tapadómaszkot alig rongálják. Az emitterdiffúzióhoz szükséges 6 Si02 tapadómaszk ezen marási folyamat során jön létre. Mivel nem a 10 fotolakkmaszk határozza meg az ablakszerkezetek pontos helyzetét és mérettartását, a 10 fotolakkmaszkot a Si3 N 4 8 tapadómaszkhoz képest viszonylag kis pontossággal is elhelyezhetjük. A maximális megengedett helyezési hiba értéke • ±6 lehet, és ezt a hibát az alkalmazott fotosablonkészletek gyártási hibái, továbbá a fotosablonoknak az alapon előzőleg kialakított szerkezetekhez képest történő helyezési hibái képezik, és 8 értékét az emitter és báziskontaktusablakokat elválasztó 21 el választócsíkok szélessége határozza meg. A 21 elválasztócsíkok szélességének legalább két 6 értékűnek vagy annál nagyobbnak kell lenni. Ezen feltétel, továbbá azon feltevés mellett, hogy a 10 fotolakkmaszkon a megfelelő ablakok mérete minden oldalról legalább 5 értékével nagyobb a SÍ3N4 8 tapadómaszkon kialakított 12 emitterkontaktusablak méreténél, a 14 báziskontaktusablakok teljes biztonsággal fedettek lesznek, a 12 emitterdiffúziósablak pedig teljesen nyitott marad. A 10 fotolakkmaszk eltávolítása után elvégezzük az emitterdiffúziós folyamatot, amely n-típusú szennyezőknek a 3 emittertartományba való diffúziójából áll. A laterális diffúzió következtében a félvezető egykristály felületén az oxidréteg alatt pn-átmenet keletkezik, és ennek következtében a fémkontaktusok létrehozásakor emitter-bázis rövidzárlatok nem keletkezhetnek. A kontaktusfelületek létrehozása előtt még a 15 báziskontaktusablakokból a Si02 réteget el kell távolítanunk. Ezen maratási folyamatnál a 15 báziskontaktablak méreteit és helyzetét ismét a SÍ3N4 tapadómaszk határozza meg. Ugyanekkor az emitterdiffúzióhoz alkalmazott Si02 6 tapadómaszk kontaktusablakokkal rendelkező Si02 7 tapadómaszkot képez. Abból a célból, hogy azoknak az emitterkontaktusablakoknak a kimarását elkerüljük, amelyekről az oxidréteget már eltávolítottuk, a báziskontaktusablakok marásához harmadik 11 fotolakkmaszkot használunk, és a 11 fotolakkmaszk elhelyezési tűréseire ugyanazok a meggondolások érvényesek, amelyeket a 10 fotolakkmaszkkal kapcsolatban már ismertettünk. A 11 fotolakkmaszk alkalmazásának csak igen csekély emitter-behatolási mélységeknél van jelentősége, amelyeknél az alámarás következtében könnyen emitter-bázis zárlatok keletkezhetnek, de ezen zárlatokat a Si02 rétegvastagság és a maratási idők helyes megválasztásával elkerülhetjük. A kontaktusablak szabaddá tevése és a 11 fotolakkmaszk eltávolítása után olyan fémréteget választunk ki, erre a felületre, amelyből a 16 emitterkivezető és a 17 báziskivezető szerkezete 5 már kialakítható. A SÍ3N4 8 tapadómaszkot a fémkiválasztás előtt eltávolíthatjuk, de célszerűen helyén is tarthatjuk. Ezt az eljárást akkor kell alkalmazni, amikor a félvezető felületének vegyi átalakítása, például ter-10 mikus oxidációja következtében semmilyen diffúziógátló vagy passzív réteg sem keletkezik, illetve amikor olyan diffúziós folyamatot végzünk, amelynél ilyen rétegek nem keletkeznek. Ha az 1 alap készítéséhez szilícium anyagot használunk, IS akkor a diffúziós folyamatnál keletkező üvegszerű szilikátrétegeket az 5 Si02 réteg helyett is használhatjuk. Ezt az eljárást, amely a maszkolási folyamat tekintetében nem különbözik az előzőekben ismertetett eljárástól, az alábbiakban a 2. 20 ábra kapcsán ismertetjük. Itt szennyezett szilícium alapból indulunk ki, amelynek felülete a bázisdiffúzió létrehozása céljából a 4 tapadómaszkkal van fedve, a 2 bázistartomány előállításához alkalmazott bázisdiffúziós 25 ablakok létrehozásához pedig üvegszerű, a diffúziós folyamat során keletkező 18 szilikátréteget, pédául bórszilikát réteget alkalmazunk. Ezen felületre a már ismertetett módon a Si3 N 4 8 tapadómaszk létrehozásához alkalmazott 9 fotolakkmaszk 30 alkalmazásához hasonló módon Si3 N 4 réteget választunk ki (2a. ábra). A 10 fotolakkmaszkkal történő lefedés után a 18 szilikátréteget szelektíven alkalmazott marással eltávolítjuk a 13 emitterdiffúziós ablakból és ezáltal létrehozzuk az 35 emitterdiffúzióhoz szükséges 19 szilikátmaszkot (2b. ábra). Az emitterdiffúziós folyamat során a 13 emitterdiffúziósablakot ismét üvegszerű 20 szilikátréteg például foszforszilikátréteg fedi. A 11 fotolakk-40 maszkkal történő lefedés után a 15 báziskontaktusablak szabadon marad (2c. ábra). A 11 fotolakkmaszk eltávolítása után az emitterkontaktusablakból kimarjuk a 20 szilikátréteget. Ehhez ismételt fotolakkmaszkírozásra nincs szük-45 ség, mivel a bor- és foszforszilikát rétegek kimaródási sebessége az npn tranzisztorok előállításánál tapasztalt módon egymástól elegendően különböznek és így a báziskontaktusablakok kimaródásának veszélye most nem áll fenn. 50 Ha pnp-tranzisztorokat állítunk elő, akkor a különböző maratási sebességek következtében a 14 báziskontaktusablakot a 11 fotolakkmaszkkal kell lefedni és a 12 emitterablakot szabadon kell hagyni, hogy az ezt követően alkalmazott bór-55 szilikátot tartalmazó 20 bórszilikátréteget, amelynek a foszforszilikátrétegeknél lényegesen kisebb kimaródási sebessége van, a kontaktusablakok szabadonhagyása céljából eltávolíthassuk. Utólagos diffúziós folyamattal lehetőség van 60 még arra is, hogy a báziskontaktus alatt nagy felületi koncentrációjú tartományt is kiképezzünk. Ez a jóminőségű kisohmos kontaktusok létrehozása szempontjából különösen n-típusú bázistartományok esetén fontos. Ebből a célból a 65 nyitott 15 báziskontaktusablakon át (2c. ábra) 3
