160954. lajstromszámú szabadalom • Eljárás bipoláris tranzisztorokat tartalmazó félvezető elrendezések előállítására

3 160954 4 lis réteggel ezt befedjük, majd temperálás segítségével kidiffuntáltatjuk az epitaxiális rétegbe, ezután a passzíváit réteg útján befedett epitaxiális réteg felső oldalára a bázisrétegeket —, és ha ellenállásokat is kell kialakítani, akkor ezzel egyidejűleg az ellenállásrétegeket olyan mélyen diffundáltatjuk bele, hogy a kollektrorréteg részben a bázisrétegekbe legyenek beleágyazva, ezt követően a bázis- és ellenállás kontaktus tartományban kis Ohm értékű, a bázisréteg szennyezés típusával azonos kontaktusrétegeket, majd a bázisrétegekbe emittert diffundáltatunk, ezt követően pedig önmagában már ismert módon a felvezetőtárcsa felső oldalán felső fémösszeköttetést készítünk, erre nagyfelületű kötőréteget viszünk rá és ez utóbbit hordozótárcsával kötjük össze. Ezt követően a félvezetőtárcsának a hátoldalát lemunkáljuk mindaddig, amíg a bázis, és a kollektor rétegek szabaddá válnak, majd ezt a másik oldalt — ugyanúgy, mint a felső oldalt — alul is fémösszeköttetéssel látjuk el. Az eljárás előnye abban van, hogy az ezen eljárás alapján előállított tranzisztorok — alakúk és méretük következtében — kisebb kollektor-bázis kapacitással rendelkeznek, mint az ismert bipoláris tranzisztorok. A találmány a leíráshoz csatolt rajzok segítségével közelebbről is megmagyarázzuk. A rajzokon az 1. ábrán az epitaxiális réteget látjuk metszetében, a beleágyazott kollektor-rétegekkel, a 2. ábrán metszetben látjuk a bázis- és emitterdiffúziós útján kialakított bázisréteget, a 3. ábrán a tárcsát felülnézetben látjuk az adott tranzisztorhoz szükséges diffúziós tartománnyal és ellenállással, a 4. ábrán a tárcsa metszetét látjuk a tartötárcsával való összekapcsolása és a felvezetőtárcsa lemunkálása után, az 5. ábra a teljesen kész szerkezetet metszetben mutatja, a 6. ábra pedig olyan szerkezeti elrendezés metszetét mutatja, amelynek hordozótárcsáján már a többi alkatelem is rajta van. Amint az 1. ábrából látjuk, egy egykristályos, nagy fajlagos ellenállású, p-típusú 1 szilíciumtárcsába önmagában ismert fotolitografikus, lakkmaszkos és maratásos technika segítségével szelektíve belediffundáltatjuk a p+-típusú 2 kollektorrétegeket. Nagy fajlagos ellenállás-értékű, ptípusú 3 Si-epitaxiális réteg felvitele után a 2 kollektorrétegeket a 3 epitaxiális rétegbe diffundáltatjuk. A 3 epitaxiális rétegen termikus oxidáció segítségével felső 4 passzíváit réteget hozunk létre. Ezt követően — amint a 2. ábra mutatja — a báziskontaktusok tartományában azonos típusú 50 rétegeket dif fundáltatunk. A 6 bázis és 7 ellenállásrétegeket mély, n-típusú bázisdiffúzióval alakítjuk ki. Emellett a 2 kollektorrétegeket részben a 6 bázistartományokba ágyazzuk bele. A p+-típusú 8 emittert szokásos módon a 6 bázisrétegekben diffundáltatjuk. E technológiai műveleteket követően a 9 érintkezőnyílásokkal egyidejűleg a 6, 7, 8 bázis-, emitter és ellenállás tartományok kialakítása érdekében a 11 fémösszeköttetések vezetésére a 4 passzíváit rétegbe 9 árkokat marunk. A 11 fémösszeköttetéseket ismert felgőzölögte-5 téses és maratási technológiával, nagy hőmérsékletnek ellenálló fémből, például molibdénből alakíthatjuk ki. Ezt követően üvegből igen vékony 12 kötőréteget viszünk föl katódporlasztás útján és ennek 10 segítségével az 1, 3 félvezetőtárcsát 13 hordozótárcsával, például oxidált szilíciumtárcsával kötjük össze termokompressziós eljárással. Ezt ,az állapotot a 4. ábra mutatja.. Az 1 félvezetőtárcsát ezután lecsiszoljuk és 15 maratjuk mindaddig, amíg a nagy szennyezésű 5, 50 tartományok, valamint a 6 bázis- és 2 kollektor-réteg szabaddá válnak. Az így, alul szabaddátett felületet alsó 4 passzíváit réteggel, például SÍO2 réteggel fedjük be, amelybe az 5, 20 ábra szerinti kontaktusnyílásokat (ablakokat) maratjuk, a 2, 6, 7 kollektor-bázis és ellenállástartományok céljára, melyet egy második, a 14 passzíváit rétegben kimart 17 árkokban (hornyokban) vezetett fémösszeköttetésekkel galva-25 nikusan kötünk össze. A beágyazott diffúziós rétegekkel szemben a pozicionálást infravörös átvilágító mikroszkóp segítségével tudjuk végrehajtani. A 6. ábrán bemutatunk egy olyan félvezető elrendezést (szer-30 kezetet), amelynek két rétege van ez a találmány szerinti eljárással állítottuk elő. Ennél a technológiánál a 18 hordozótárcsából indultunk ki, amely már tartalmazza az ezen eljárás alapján előállított alkatelemeket és amely 20 fémforrasz-35 tid felhasználásával végrehajtott termokompressziós eljárással van az 1, 3 félvezetőtárcsával akár galvanikusan, akár optikai úton összekötve. Az optikai csatolás önmagában ismert módon történik, ami a leíráshoz csatolt rajzokon nincs 40 szemléltetve, mégpedig úgy, hogy két szomszédos réteg közül az egyikben villamos bemenőjelet optikai jellé változtatjuk és ezt a másik alkatelem által alkotott rétegben levő fényérzékeny réteghez vezetjük, majd ott ismét villamos 45 jellé alakítjuk vissza. Szabadalmi igénypontok 50 1. Eljárás bipoláris tranzisztorokat tartalmazó, integrált félvezető elrendezések előállítására, melyekben a tranzisztorok egy egykristályos, kétoldalon kontaktírozott félvezetőrétegen belül vannak elhelyezve, és a félvezetőréteg Össze van 55 kötve egy hordozótárcsával, azzal jellemezve, hogy először a tranzisztorok kollektorrétegeit (2) szelektíve egy félvezetőtárcsa (1) diffundáltatjuk, azután a tárcsát a kollektorréteggel (2) azonos szennyezettségi típusú epitaxiális réteggel 60 (3) lefedjük, ezután a kollektorrétegek szennyezőanyagának egy részét temperálás révén az epitaxiális rétegbe (3) diffundáltatjuk, majd passzíváit réteg (4) útján befedett epitaxiális réteg (3) felső oldalára ellenállás- és bázisrétegeket (6, 7) 65 uiffundáltatunk olyan mélységben, melyben a 2