176861. lajstromszámú szabadalom • Eljárás félvezető eszköz előállítására
5 176861 6 a közbenső réteg megmarad. Egy előnyös kivitelben, amely lehetővé teszi nagyobb alkatrész-sűrűség elérését, a legfelső vezető szint vezető sávjai a legalsó vezető szint vezető sávjaival történő összeköttetések helyén kiszélesedéseket alakítunk ki, amelyek alatt a közbenső réteg anyagát a maratás során csak részben távolítjuk el. A találmány szerinti eljárást az alábbiakban a mellékelt ábrákon is bemutatott kiviteli példák kapcsán ismertetjük részletesebben, ahol az 1. ábra a találmány szerinti eljárás foganatosításával előállított vezető mintázattal rendelkező félvezető eszköz elölnézete ; a 2. ábra az 1. ábra szerinti eszköz II—II vonala mentén vett metszeti képe ; a 3. ábra az 1. ábra szerinti eszköz III—III vonala mentén vett metszeti képe; a 4—6. ábrák az 1. ábra II—II vonala mentén vett metszeti képek különböző lépései során; a 7. ábra az 1. ábrán bemutatott eszköz III—III vonala mentén vett metszeti kép az egyik eljárási lépés közben; a 8. ábra a találmány szerinti eljárás foganatosításával előállított félvezető eszköz egy másik kiviteli alakjának metszete. Megjegyezzük, hogy az ábrák vázlatosak, és nem lépték-helyesek. Az 1—3. ábrákon a találmány szerinti eljárással előállított félvezető eszköz egy részének felülnézete, valamint metszeti képei láthatók. Az eszköznek 1 félvezető testje van, amelyen több áramköri elem, például tranzisztorok, diódák, ellenállások, kondenzátorok és hasonlók vannak kialakítva. Ezek az áramköri elemek, amelyek nem képezik a találmány tárgyát, az ábrákon nincsenek feltüntetve, és ezek az 1 félvezető testben az integrált áramkörök gyártásánál ismert eljárásokkal alakíthatók ki. Az 1 félvezető test általában szilícium; jóllehet, más félvezető anyagok is alkalmazhatók szükség esetén. Az áramköri elemek az egyik felület közelében vannak kialakítva, ismert módon, és egy szigetelő, például szilíciumoxid-réteggel rendszerint passzíváivá vannak. A passzíváié réteg sincs ábrázolva a rajzokon, a jobb érthetőség érdekében. Annak érdekében, hogy az áramköri elemeket egymással, valamint külső tápcsatlakozásokkal össze lehessen kötni, az 1 félvezető testnek a felületén vezető mintázat van kialakítva. Ez a vezető mintázat első 3—6 vezető sávokból áll, amely a legalsó vezető szintet alkotja. Ezek a vezető sávok ismert módon az alattuk levő áramköri elemek különböző zónáihoz a passzíváié rétegben kialakított ablakokon keresztül csatlakoztathatók. A 7, 8 és 9 vezető sávokból álló második mintázat a legalsó vezető szint felett helyezkedik el, és egy magasabban elhelyezkedő vezető szinthez tartozik, amit ezek után legfelső vezető szintnek nevezünk. A 7,8 és 9 vezető sávok alkotják a szükséges összeköttetéseket a legalsó szint 3—6 vezető sávjai számára. Például a 7 vezető sáv összeköti egymással a 3 és 6 vezető sávokat, a legalsó szint 3 és 6 vezető sávjaihoz tartozó 10 és 11 csatlakozásokon keresztül, míg a 8 vezető sáv csak a 4 vezető sávval kapcsolódik a 12 csatlakozáson keresztül. A 10—12 csatlakozások az 1. ábrán vonalkázással vannak jelölve. Mivel az 1 félvezető test 2 felületéhez képest a legfelső szint 7—9 vezető sávjai magasabban vannak, mint a legalsó szint 3—6 vezető sávjai, a 7—9 vezető sávok a 3—6 vezető sávokat keresztezhetik anélkül, hogy ezekkel elektromosan rövidzárt alkotnának. Az ilyen keresztezések kialakítása jelenti a legfontosabb előnyét a többréteges huzalozásnak, mert ennek eredményeképpen sok összeköttetésre van lehetőség, és az integrált áramkör összetettsége ily módon jelentősen növelhető. Az 1. ábra szerinti felülnézetben a legalsó szint 3—6 vezető sávjai szaggatott vonallal vannak a 13 keresztezések alatti részen jelölve. Az eszköz előállítása az 1—3. ábrák kapcsán követhető nyomon, hivatkozással a 4—7. ábrákra. A 4—6. ábrákon az 1. ábra II—II vonala mentén vett, és a 2. ábrán bemutatott metszeti kép látható, a gyártási eljárás egyes fokozataiban. A 7. ábrán az l.ábra III—III vonala mentén vett, és a 3. ábrán látható metszetének képe látható az eszköz előállításának egyik fázisában. A 4. ábrán az eszköz abban a fázisban látható, amelyben a legalsó szint 3—6 vezető sávjai vannak fclvive a 2 felületre. Feltételezzük, hogy az áramkör különböző zónái az 1 félvezető testben ismert maszkolási diffúzióval vagy szennyezéssel már elő vannak állítva, és hogy a 2 felületen a passziváló réteg vagy rétegek már ki vannak alakítva, amelyben a csatlakozásra szükséges lyukak ki vannak alakítva. A 3—6 vezető sávok ezeken a lyukakon keresztül csatlakoznak az 1 félvezető test különböző zónáihoz. A 3—6 vezető sávok úgy alakíthatók ki, hogy a 2 felületre vákuumporlasztással vagy vákuumgőzölögtetésscl a vezető sávok anyagából egy vezető anyagból levő réteget viszünk fel, amelyből a vezető sávokat fotopoligrafikus maratással alakítjuk ki. A 3—6 vezető sávokhoz alkalmas fém például alumínium. Vastagsága általában megközelítően 0,5 gm. A 3—6 vezető sávok kialakíthatók különböző fémekből levő rétegekből is. Például egy előnyösen alkalmazható kombináció a platna titánnal és/vagy arannyal, amelyek egymásra jól felvihetők. Ilyen vezető összetételek önmagukban ismertek, és ugyancsak ismert módon előállíthatok. A 3—6 vezető sávok szélessége hozzávetőlegesen 7 [im, míg a közöttük levő távolság az áramkörnek megfelelően választható. A következő eljárási lépésben, amelyet az 5. ábrán szemléltetünk, a 14 közbenső réteget visszük fel, amely a teljes 2 felületre kiterjed, és befedi a 3—6 vezető sávokat, valamint a közöttük levő teret. A 14 közbenső réteghez olyan anyagot választunk, amely szelektíven maratható a legalsó és legfelső szintek vezető mintázatának anyagához vagy anyagaihoz képest. Ezen túlmenően a 14 közbenső rétegnek elektromosan vezetőnek kell lennie, és adhéziósán jól kell kössön a legfelső és legalsó vezető szintek anyagaihoz. Egy olyan anyag, amely ezeknek a követelményeknek jól eleget tesz, például a nikkel. A nikkelből levő 14 közbenső réteg vastagsága nem kritikus, és hozzávetőlegesen 1 p.m. A nikkel réteget elektrolitikusan növeszthetjük, miután egy vékony nikkel réteget (például 100 Ángström) gőzölögtetéssel az 1 félvezető test 2 felületére felvittünk. A 7—9 vezető sávokat ezután a 14 közbenső rétegre visszük fel (6. ábra). Ezeket a vezető sávokat ugyanazokból az anyagokból állítjuk elő, mint a legalsó vezető szint 3—6 vezető sávjait. Például a 7—9 vezető sávok alumíniumból lehetnek ; vagy előnyösen kettős rétegből is készülhetnek, mint például platina arannyal, vagy titán arannyal. Amint az 1. ábra felülnézeti képén és a 3. ábra metszeti képén látható, a legfelső vezető szint 7—9 vezető sávjain 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 63 3
