172486. lajstromszámú szabadalom • Eljárás félvezető elemek előállítására
9 172486 10 oldatból visszük fel az 1 félvezető alapkristályra, majd 10 percig argon atmoszférában, körülbelül 700 C°-on kezeljük. A 2 ötvözőrétegre 0,1 mikron vastagságú 3 árnyékolóréteget viszünk föl. A 3 ámyékolóréteg 75 súly% alumíniumoxidot tártál- 5 mazó alumíniumszilikát üvegből készül. Ezután 4 maszkolóréteget viszünk föl. A 4 maszkolóréteg szili ciumoxidból van kialakítva és vastagsága 0,15 mikron. Erre jön az 5 második maszkolóréteg, amelyet molibdénből alakítunk ki 0,15 mikron vas- 10 tagságban. A 3 ámyékolóréteget és a 4 első maszkolóréteget a 2 ötvözőréteghez hasonlóan oldatból készítjük, míg az 5 második maszkolóréteget vákuumgőzöléssel állítjuk elő. Az 5 második maszkolórétegre visszük föl a 6 fotorezisztens réteget. I5 A 6 fotorezisztens rétegben ismert technológiával, megvilágítás előhívás és rögzítés útján a kívánt alakzatnak megfelelő mintát hozunk létre. Ennek metszetét mutatja az lb ábra. Ezen a 6 20 fotorezisztens rétegből kialakított minta x szélességű sávként látszik. Az 5 második maszkolórétegnek a 6 fotorezisztens réteg által alkotott mintával nem fedett részeit maratószerrel távolítjuk el. Az alkalmazott 25 maratószer 3 térfogategység jégecetsavból, 5 térfogategység foszforsavból, 1 térfogategység ionmentesített vízből és 7 térfogategység salétromsavból áll. Az első maratás után a tenchnológiai rétegstruk- 30 túra további rétegeit egy másik maratószerrel távolítjuk el, egészen az 1 félvezető alapkristályig. Ez a maratószer 1 térfogategység folysavból, 1 térfogategység jégecetsavból, 9 térfogategység 1%-os oxálsavoldatból és 3 térfogategység ortofoszfor- 33 savból áll. A két maratás után az le ábrán látható technológiai rétegstruktúra alakul ki. Minthogy a második marószer a 4 első maszkolóréteget gyorsabban maija, mint a 3 árnyékolóréteget, az 5 második maszkolóréteget pedig egyáltalán nem 40 maija, a 3 árnyékolóréteg marása során a maratószer a 4 első maszkolóréteget keresztirányban is maija, és így a 3 ámyékolóréteg 3a harántfelülettel lesz a maratás után határolva. A 3a harántfelület szélessége hozzávetőlegesen 1 mikron. 45 Ezt követően a 6 fotorezisztens réteget és az 5 második maszkolóréteget ismert módon eltávolítjuk, és a 7 technológiai rétegstruktúrával ellátott 1 félvezető alapkristályra nagyfrekvenciás porlasztással 50 szilíciumoxidból 8 járulékos maszkolóréteget alakítunk ki. A 8 járulékos maszkolóréteg vastagsága mintegy 0,1 mikron. A 8 járulékos maszkolóréteggel fedett 1 félvezető alapkristály a 2. ábrán látható. A munkadarabot a 8 járulékos maszkolóréteg 55 felvitele után 10 percen át hőkezeljük argonatmoszférában 1100C°-on, majd vízgőz atmoszférában 50 perc alatt hűtjük le. A bórnak a 2 ötvözőrétegből történő diffúziója 60 következtében az 1 félvezető alapkristägban egy második vezető típusú 9 szennyezett urtomány alakul ki. Az oxidáló atmoszféra hatására ugyanakkor a 3 ámyékolóréteg által nem védett felületeken termikus szilíciumoxidból álló 10 szigetelőréteg 65 alakul ki. A 3. ábrán látható 10 szigetelőréteg vastagsága körülbelül 6 mikron. A 10 szigetelőréteg a 3 ámyékolóréteg pereme alatt is kialakul, mégpedig körülbelül olyan mélységben, amilyen a termikus szilíciumoxidból álló 10 szigetelőréteg vastagsága. A következő munkafázisban a 8 járulékos maszkolórétegen a 4. ábra szerint egy olyan 11 ablakot nyitunk, amely a 7 technológiai rétegstruktúra teljes középső részét szabadon hagyja, míg a szélek fedve maradnak, amint az az 5. ábrán látható. így a 11 ablak szabadon hagyja a 3 árnyékolórétegnek a 4 első maszkolóréteg által nem védett 3a és 3b harántfelületeit. Ez a művelet a különböző rétegek pontos fedése szempontjából nem kritikus, minthogy a 11 ablak szélessége lényegesen nagyobb mint a 7 technológiai rétegstruktúra szélessége, és a pontos fedés főként a 7 technológiai rétegsrtuktúra hosszirányában fontos. A 3 árnyékolórétegnek a 4 első maszkolóréteg által nem védett részeit ortofoszforsawal 180C°-on történő maratással távolítjuk el. Ez a lépés látható a 6. ábrán. Ezután a 2 ötvözőréteg szabad felületeit is eltávolítjuk, és így a 7. ábrán látható 12a és 12b ablakokat nyerjük. A 12a és 12b ablakok szélessége körülbelül 1,5 mikron. A 2 ötvözőrétegnek azon részeit, amelyek eltávolítása a 12a és 12b ablakok kialakításához szükséges, maratással távolítjuk el. Az alkalmazott maratószer 19 térfogategység ortofoszforsavból és 4 térfogategység folysavból áll. Bipoláris tranzisztorok előállításánál a 12a és 12b ablakok közül az egyiket, például a 12a ablakot az emitter, a másik, például 12b ablakot pedig a bázis bediffundáltatásához használjuk fel. Ehhez a 12a és 12b ablakok fölé erősen ötvözött 13 réteget viszünk fel. A 13 rétegben ötvözőként bórszüikát üveget alkalmazunk, amely 10-50% bóroxidot tartalmaz. A bemutatott példákban a 13 réteget alkotó bórszilikát üveg bóroxid tartalma 20 súly%. A 13 rétegnek a 12a ablak fölötti részét fotolitográfiai úton eltávolítjuk, és egy másik erősen szennyezett 14 réteget viszünk fel. Ez a 14 réteg például foszforszilikát üvegből készülhet, és foszforoxid tartalma mintegy 50 súly% lehet. A 14 réteg vastagsága körülbelül 0,15 mikron. Az így létrejövő struktúra a 8. ábrán látható. A 13 és 14 rétegek felvitele után a struktúrát 20 percen át hőkezeljük argonatmoszférában körülbelül 950C°-on. Ez alatt az idő alatt az adalékanyagok diffúziója következtében az 1 félvezető alapkristályban a 9. ábrán látható 15 emittertartomány és 16 bázistartomány alakul ki. Ezek a részek fokozott vezetőképességű tartományok (base enhancement regions). A hőkezelés után a 14 réteget maratószer segítségével távolítjuk el. A maratószer 3 térfogategység folysavból, 3 térfogategység salétromsavból és 60 térfogategység ionmentesített vízből áll. A 12a ablakot fotorezisztens réteggel fedjük le, és ezután a 13 réteget is maratószer segítségével távolítjuk el. Az alkalmazott maratószer 19 térfogategység ortofoszforsavat és 4 térfogategység folysavat tartalmaz. 5
