156135. lajstromszámú szabadalom • Eljárás félvezető elrendezések kontakturásnak képzésére
5 Az eljárás alkalmazására kiinduló anyagként n-vezetőképességű félvezető fcristálytárcsát alkalmazunk, amelyben a szokásos módon az egyes félvezető elemek számára — amelyek sorosan vagy oszlop alakban vannak elrendezve' — 5 már előállították a p-vezető zónákat. Ennek a kristálytárcsának a szemközti felületén közös báziselektród van. Ha a közös. báziselektródon negatív potenciál van, akkor a pn^átmenetek a galvánfürdiőn és az ellenelektródon át történő 10 vezetéssel áteresztő irányban működnek, Ezen poteneiálviszonyok fennállása esetén a fém az elektrolitból a teljes kristályfelületre válik le. Fordítva, ha a báziselektród pozitív potenciálon van, a kristály tárcsáról leválasztott anyag csak 15 azokon a helyeken távolodik el ismét, amelyek nincsenek a báziselektródtól pn-átmenet útján elválasztva. Ez azt jelenti, hogy mivel a pn-átmenetek ennél a potenciál eloszlásnál záró irányban vannak működtetve, az anyag csak az 20 n-vezető zónáikról távolodik el, míg a p^vezető tartományokban a leválasztott anyag, amely a korábbi leválasztási periódusban került rá, lényegileg megmarad. A fürdő feszültségének átpolározását a találmány értelmében periődiku- 25 san végezzük. Eközben minden esetre a pólusváltás periódusa különböző lehet, feltéve, hogy a különböző polaritása két szakaszban a töltés mennyiségek azonosak. Meglepő módon az tűnt ki, hogy a p-veze)tő zónákon a leválasztás cél- 30 jára nincs szükség maszkok vagy hasonlók alkalmazásával történő mechanikus határolásra, minthogy a p és n tartományok között a széleken nem keletkezik rövidzár a leválasztott fém következtében. Föltehető, hogy az elektrolit ben „5 a töltéselosztáis csoportosulása olyan lomhán történik, hogy közvetlenül a pn-átmenet széle vonalánál a felületen bizonyos anyaglehordás történik, amely egészen a p-ta;rtományig hatol. A találmány szerinti eljárás lehetővé teszi, 40 hogy csekély ráfordítás mellett több félvezető elrendezést, amelyek külön nem választott egyes elemekként, például ilOOO db-os nagyságrendiben egyetlen kristálytáncsán van elrendezve, egyidejűleg lássunk el kontaktusokkal. Ezenkívül a 45 találmány szerinti eljárásnál elmaradhatnak a költséges eszközök, amelyek az előállítandó kontaktusfelületek határolására szolgálnak, például a fényképészeti úton előállított lyükmaszkok. A találmány szerinti eljárás alkalmazását pél- 50 daképpen két kivitel kapcsán, rajz alapján ismertetjük részletesebben. Az 1. ábra egy kristály tárcsa kivágást mutat, amely dióda előállítására szolgál; a 2. ábra vázlatosan mutatja a készüléket, 55 amelyet az eljárás foganatosítására használunk. Egy második kiviteli példánál tranzisztorgyártás esetére ismertetjük a kontaktusképző eljárást, 'mégpedig a 3. ábra az egyes eljárási lépéseket mutatja, 60 a 4. ábra pedig a kész kristálytárcsa egy kivágása felülnézetben. Amint az 1. ábrán látható, 1 krisitálytáresa a kontaktus kialakítására már el van látva közös 2 báziselektróddal. Az 1 kristálytárcsa szemközti §5 6 oldalának teljes felülete 3 sziliciumdioxid réteggel van bevonva. A 3 sziliciumdioxid rétegben oszlop- és sor alakiban 4 nyílások vannak elrendezve. Ezen 4 nyílásokon keresztül szokásos módon dopoló anyaggal pn^átmieneteket állítqttunk elő. A dopölásnál előálló szigetelő rétegeket, amelyek a 6 p-zónák fölött keletkeznek, maratás útján már eltávolítottuk. Egyidejűleg ugyanezen maraitási kezelésnél rács alakú 5 rasztert maratunk a 3 sziliciumdioxid rétegbe. Az 5 raszter az egyes pn-átmenetek között helyezkedik el és a teljes 1 kristálytárcsát egyedi félvezető elemekre osztja. Az ilyen módon előkezelt 1 kristálytárcsát galvánfürdiőbe helyezzük. A 2 báziselektródot 7 vezeték útján a 8 feszültségforrás egyik pólusával kötjük össze. A 8 feszültségforrás másik pólusát 9 ellenelektródhoz kötjük, amely az adott példáiban ezüstlemezből van. A fürdő l'O folyadéka a kereskedelemiben kapható fényes ezüst felület kicsapására alkalmas cianidos fürdő, A villamos áramkörbe lil árammérő és állítható 112 ellenállás van iktatva. A számtani középértéket mérő 11 árammérő a pnátmenetekein átfolyó eredő fluxusáramot méri. Ez az áiramérték közvetlenül jellemző a kontaktushelyieken történő anyagleválás sebességére. A lil árammérőn mért áramot a kontaktusképzés kezdetén úgy állítjuk be, hogy dióda elemenkint az áramsűrűség körülbelül 10 mA/cm2 legyen 80 /un átmérőjű kontaktus felületre vonatkoztatva, azaz kib. 10""6 A áram folyik. Ezt az áramot a kontaktusképzés alatt állandóan növeljük, míg az egyes diódáelemek számára 1O0 mA/cm2 áramsűrűség áll be. A leválasztó áram ezen változtatásával a kontaktusképzés' időtartamát lényegesen csökentjük, úgy hogy kib. 3—4 óira alatt 800 különálló diódaelemet tartalmazó kristály tárcsán az említett átmérőjű kontaktusfelületeken kb. 100 ^m magasságú leválasztást érünk el. A kristálytárcsát ezt követően desztillált vízben öblítjük és az egyes kontaktusfelületeket szokásos módon védjük. Az ismert mártásos kontaktusképző eljárással és az ismert egyenáramos galvanikus leválasztásos eljárással szemben, amelyet planár struktúráknál alkalmaznak, a találmány szerinti eljárásnál reipesztő rácsok alkalmazhatók a kristálytáricsa kifogástalan repesztésére és törésére egyes diódaelemekre. Míg az ismert komtaktusképző eljárásoknál csak nagy ráfordítással lehet vagy egyáltalán nem lehet különösen oxidréteggel határolt igen kicsiny fém félvezető felületeket vezető távtartó diarabokkal ellátni, a találmány szerinti eljárásnál a kontaktusifelületek csökkentése tekintetében mindössze annyiben vannak korlátozások, hogy a galvanikus leválasztással még kielégítő szilárdságot kell biztosítanunk. Ezáltal a félvezető elrendezések határfrekvenciájának felemelése csekély technológiai ráfordítással megvalósítható. A találmány szerinti eljárás további előnye az is, hogy a kontaktustestek vagy az ún. táv-3
