164440. lajstromszámú szabadalom • Eljárás oxi-hidroxid rétegek, főként diffúziós adalékanyag források kialakítására félvezető egykristályok felületén

7 164440 8 a 3000 A vastagságú bóratomokat tartalmazó diffúziós forrást. Rendkívül előnyösen alkalmazzuk N-típusú eptaxiális rétegű szilícium alapú monolitikus integrált áramkörök szigetelődiffúziójánál diffuzáns atomokat tartalmazó ún. tiszta diffúziós forrás előállításánál. Ekkor szintén csak egy zárt telítőt alkalmazunk és a gázkeverő tartály is kiiktatható. 3. példa: 3000 A vastagságú bórdiffúziós forrás előállításához a zárt telítőt bórtribromiddal vagy bórtrikloiriddal töltjük fel és a vivő gáz sebességét 40 liter/órára állítjuk. A vivő semleges gáz pl. nitrogéngáz nedvességtartalmát úgy állítjuk be, hogy 1300—1500 A vastagságú film képződjön percenként. Bontó vegyületként 60 liter/óra áramlási sebességgel vagy vizet, vagy a hígítástól függően 5—30 liter/óra áramlási sebességgel híg ammóniumhidroxidot, vagy 60—100 liter/óra áramlási sebességgel híg kénsavat alkalmazunk. Néhány perces öblítést követően a fotolitografiás művelettel megmunkált szilíciumszeletet a kicsapató tartály nyitottszája alá helyezzük, és 2—3 percig mintegy 3000 A filmvastagság eléréséig tartjuk fenn a reakciót. A félvezető egykristály felületén kialakított diffúziós adalékanyag forrásból a diffúziós atomok félvezető egykristályba történő mélyebb bediffundáltatása a továbbiakban ismert eljárással 1000—1200 C° hőmérsékleten egyszerű kályhában történik. Találmányunk szerinti eljárás nagy előnye, hogy nem igényel magas hőmérsékletű kályhákat, és szobahőmérsékleten gyorsan előállítható egyenletes rétegű diffúziós forrás. Eljárásunk és berendezésünk további előnye, hogy nemcsak maszkoló oxidréteg, és bórdiffúziós forrás előállításánál alkalmazható, hanem arzén- és foszfordiffúziós források készítésénél is. Arzén diffúziós forrás előállításánál a zárt telítőtartályt arzéntrikloriddal, míg foszfordiffúziós forrás előállításánál vagy foszfoiroxitrikloriddal vagy foszfortrikloriddal kell feltölteni, 10 15 20 25 30 35 40 45 míg a bontó vegyületek a példáknál felsoroltak. A diffúziós források és maszkoló oxidréteg kialakítási ideje egyaránt kicsi, mindössze 1—3 perc. Eljárásunk és berendezésünk rejtett réteg és integrált áramkörök szigetelő diffúziójánál is előnyösen alkalmazható. A rejtett réteg diffúziónál, mivel a diffúziós réteg kialakítása szobahőmérsékleten történik, nem alakul ki parazita diffúzió és ugyanakkor a diffúziós forrás a reziszt műveletek során a felesleges helyekből maradéktalanul eltávolítható. Pozitívtechnika felhasználásával szigetelő diffúziónál a magas hőmérsékletet igénylő maszkírozó oxidációs és elődiffúziós műveletek elmaradnak. Eljárásunk és berendezésünk a félvezető eszközök, valamint félvezető alapú integrált áramkörök gyártási idejét, költségét lényegesen lecsökkenti és a kihozatali százalékot jelentősen megnöveli. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás oxi-hidroxid rétegek, főként diffúziós adalékanyag forrás(ok) például szilíciumoxiéhidroxid, diffuzáns atomokat tartalmazó szilíciumoxi-hidroxid vagy diffuzáns atomokat tartalmazó más oxi-hidroxid réteg(ek) előállítására félvezető egykristály(ok) például germánium, szilícium, galliumarzenid, stb. felületén azzal jellemezve, hogy az oxidképző elem(ek) szobahőmérsékleten elbontható vegyületét vagy vegyületeit gáz halmazállapotban tartalmazó semleges gázt vagy gázokat és az oxidképző elem(ek)et bontó vegyület(ek) gőzét vagy gőzeit tartalmazó semleges gázt vagy gázokat a félvezető egykristály felületére külön-külön vezetjük, ott egymással reakcióba léptetjük előnyösen hidrolizáltatjuk, és a reakció termékként kicsapódó oxi-hidroxid vegyületet a félvezető egykristály felületén felfogjuk. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja azzal jellemezve, hogy a reakció termékként kicsapódó oxi-hidroxid vegyületet felfogó félvezető egykristályt mozgatjuk. 1 rajz A kiadásért felel a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 75.6130/4 Zrínyi Nyomda, Budapest. F. v.: Bolgár Imre vezérigazgató 4