176861. lajstromszámú szabadalom • Eljárás félvezető eszköz előállítására
7 176861 8 a 10—12 csatlakozások részén kiszélesítések vannak kialakítva. Ezek a kiszélesítések nagyon fontos szerepet játszanak a maratási kezelés során, amelynek a 14 közbenső réteget vetjük alá, amint az a 7. ábrán látható. Maró anyagként alkalmaható például egy olyan oldat, amely három súlyrész tömény salétromsavat és 7 súlyrész 50°-os vizet tartalmaz. Ez az oldat a 14 közbenső réteg nikkel anyagát marja, de gyakorlatilag nem támadja meg az alumíniumot, vagy a titán-arany rétegeket, vagy platina-arany rétegeket a különböző vezető szinteken. Ehhez a maratási kezeléshez nincs szükség külön fotomaszkolási lépésre, amint arra a hagyományos eljárási lépéseknél általában szükség van, amikor egy réteget helyenként el kell távolítani. A találmány szerint a legfelső vezető szint 7—9 vezető sávjai maguk szolgálnak marató maszkként, mivel a marató folyadék a 14 közbenső réteg nikkel anyagával a legfelső vezető szint 7—9 vezető sávjai közötti térben érintkezik. A marató folyadék a 14 közbenső réteget nemcsak függőlegesen, de vízszintesen is marni kezdi a 7—9 vezető sávok alatt. Ezt jelzik a 7. ábrán berajzolt 16 nyilak. A maratás legalább olyan időtartamig tart, ameddig a 14 közbenső réteg teljesen eltávozik a legfelső vezető szint 7—9 vezető sávjai alól, kivéve a 15 kiszélesedések alatti helyeken. A 7—9 vezető sávoknak megközelítően 5 !j,m-cs vastagságával egy adott maratási sebességnél a maratási eljárást addig folytatjuk, amíg például a 14 közbenső réteg mintegy 3 u,m vastagságban eltávozik. Mivel a 14 közbenső réteget a 7—9 vezető sávok mindkét oldaláról megtámadja a marató anyag, a 7—9 vezető sávok alatt a 14 közbenső réteg a vezető sávok adott szélességében teljesen eltávozik. A 13 keresztezések helyén ily módon a vezető szintek egymástól elektromosan elszigetelődnek. A 14 közbenső réteg a 15 kiszélesedések részén is alámaródik. Ezen a részen azonban a 14 közbenső réteg csak részben távozik el a 7. ábrán berajzolt szaggatott határvonalig. Ennek eredményeképpen a 15 kiszélesedések alatt — amelyek olyan helyeken vannak kialakítva, ahol a legfelső szint vezető sávjait a legalsó szint vezető sávjaival elektromosan össze kell kötni, a 14 közbenső rétegnek egy része visszamarad, amely a különböző vezető szintek között a 10—12 csatlakozásokat létrehozza. Ha a 7—9 vezető sávok szélessége a 15 kiszélesedések helyén megközelítően kétszerese a 13 keresztezések helyén mért szélességhez képest — vagyis megközelítően 12 am —, akkor a 10—12 csatlakozások vastagsága hozzávetőlegesen 6 jxm lesz. Megjegyezzük, hogy a 10—12 csatlakozások a 7—9 vezető sávoknak megfelelően önmaguktól alakulnak ki. Külön fotomaszkolási eljárásra nincs szükség. Ezen túlmenően a 10—12 csatlakozások alig korlátozzák az elérhető alkatrész-sűrűséget. Valójában a 7—9 vezető sávok egymáshoz nagyon közel helyezhetők el, mivel az ismertetett eljárás során nincsenek kritikus beállítási pontatlanságok, a mintázat és a korábban kialakított 14 közbenső réteg készítése közben. A nikkel eltávolításával a 2. és 3. ábrákon látható szerkezetet kapjuk. A 7—9. vezető sávok áthidalásokat alkotnak, amelyek a legalsó szint vezető sávjaitól hatásosan el vannak választva a 13 keresztezések helyén. A különböző szintek közötti rövidzárak ebben az esetben gyakorlatilag nem jelentkeznek, amelyek hagyományos többrétegű huzalozási rendszereknél gyakran előfordultak, ahol a vezető szinteket szigetelő oxidréteg választja el egymástól, amely oxidrétegen a legfelső szint van kialakítva. Az áthidalásokat pillérek tartják, amelyeket az elektromosan vezető 10—12 csatlakozások alkotnak, és amellett a különböző vezető szintek vezető mintázatával jó adhéziós kapcsolatot adnak. Abban az esetben, ha a 13 keresztezések száma két pillér között nagyon nagy, úgy a pillérek közötti áthidalás távolsága szintén nagyon nagy lehet. A 8. ábra egy lehetséges megoldást mutat arra nézve, hogy megelőzzük az áthidalás behajlását két szomszédos csatlakozás között. Az ezen az ábrán látható metszeti kép abban különbözik lényegében a 2. ábrán bemutatott eszköz képétől, hogy a legalsó vezetőszinten nagyszámú vezető sáv van, amely a 10 és 11 csatlakozások közé esik, és amelyek keresztezik a legfelső vezető szint 7 vezető sávját. Ennek szemléltetésére az ábrán 3 és 4 vezető sávokon túlmenően további 17 és 18 vezető sávok vannak, amelyek a legalsó vezető szinthez tartoznak, és keresztezik a 7 vezető sávot. Annak érdekében, hogy elkerüljük a 7 vezető sávnak a behajlását a két csatlakozás közötti szakaszon, a 7 vezető sávnak egy külön kiszélesedése van a rajzon a középső részen, a 17 és 18 vezető sávok között, amely 19 kiszélesedés a rajzon vázlatosan van jelölve. A 14 közbenső réteg maratása közben a 20 pillér kialakul a 19 kiszélesedés alatt, a különböző vezető szintek között. A 20 pillér alapja közvetlenül az 1 félvezető test 2 felületére támaszkodik, míg a 10 és 11 csatlakozások a legalsó szint vezető sávjaira támaszkodnak. A találmány nem csak a leírt kiviteli példákra korlátozódik. Nyilvánvaló, hogy szakember számára számos változat elképzelhető anélkül, hogy a találmány körétől eltérnénk. Például a legfelső szint vezető sávjait ahelyett, hogy a csatlakozások helyén kiszélesítjük, például a kereszteződések helyén elkeskenyítésekkel képezhetjük ki; ily módon a kereszteződések helyén a közbenső réteg alámaratással teljesen eltávolítható, míg az egyéb részeken a közbenső réteg fennmarad. Azokon a részeken, ahol a közbenső réteget teljesen el kell távolítani, például a kereszteződések helyén, a legfelső szint vezető sávjait nyílásokkal is elláthatjuk ; ily módon a közbenső réteg a vezető sáv két oldaláról, valamint a nyíláson keresztül eltávolítható, és csak részben távozik el a csatlakozások helyén, míg a legfelső szint vezető sávjai egyébként mindenhol azonos szélességűek. A legfelső szint vezető sávjainak behajlását kitámasztó pillérek alkalmazása helyett a behajlás megakadályozható a közbenső réteg eltávolítása után megfelelő lakknak vagy szintetikus gyantának a vezető sávok alá történő bevitelével. Mielőtt a közbenső réteget felvinnénk, egy szigetelő réteget, például szilíciumoxidot vihetünk fel a legalsó szint vezető sávjára a kereszteződések helyén, amely réteg nem fedi a legalsó szint vezető sávjait a csatlakozások helyén. A szigetelő réteg kialakítása nem kritikus. A közbenső réteget ezután a félvezető test teljes felületére felvisszük, és az eljárást a továbbiakban a leírt módon folytatjuk. Ily módon olyan szerkezetet kapunk, amelyben a legalsó szint vezető sávjai a legfelső szinttől a keresztezések helyén szigetelő réteggel és egy üres, közbenső térrel el vannak választva. A legfelső szint vezető sávjainak behajlása ily módon nem hoz létre rövidzárat. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
