164648. lajstromszámú szabadalom • Eljárás félvezető szerkezeti elemek előállítására

MAGTAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS 164648 jflÉfeL Nemzetközi osztályozás: M3W Bejelentés napja: 1971. VII. 27. (MÖ-797) H 0117/46 ^^ Német Demokratikus Köztársaság-beli elsőbbsége: 1970. VII. 27. (WP H 01 1 /149 268) Közzététel napja: 1973. X. 27. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Megjelent: 1975. XI. 29. Feltalálók: Dr. Drescher Kurt fizikus, dr. Garte Dieter fizikus, Dresden, Német Demokratikus Köztársaság Tulajdonos: Arbeitsstelle für Molekularelektronik, Dresden, Német Demokratikus Köztársaság Eljárás félvezető szerkezeti elemek előállítására A találmány eljárás félvezetőelemek előállítására két, előnyösen sík, közvetlenül szomszédos p-nátmenettel a planártechnika alapelvei szerint, donorok és akceptorok diffúziója által. Ilyen szerkezetek, szükségesek például bipoláris és záró- 5 réteges-térvezérlésű tranzisztorokhoz. Az eddig ismert eljárások szerint p-típusú (n-típusú) félvezető egykristályba először donorokat (akceptorokat), aztán második diffúziós folyamatban akceptorokat (donorokat) diffundáltatnak, és az 10 első diffúziós folyamatban előállított n-(p-) típusú tartományt a második diffúziós folyamat alatt előállított p-(n-) típusú tartomány a kristályon belül mindenfelől körülveszi. Másik eljárásnál p-(n-) típusú félvezető- 15 egykristályra először n-(p) típusú epitaxiális réteget választanak le, és ebben akceptorok (donorok) diffúziója által p-(n-) típusú tartományt hoznak létre. Mindkét eljárás célja általában, a két pn-átmenet távolságának lehető kicsivé tétele. 20 Mindkét eljárással a két pn-átmenetet több független, egymásután következő folyamat alatt állítják elő. Az egyes folyamatok tetemes tűrése miatt nehéz a pn-átmenetek igen kis távolsága esetén nagyságrendileg (0,1-0,5 jum) gazdaságos 25 kihozatalt elérni. A találmány célja kis távolságú, szomszédos pn-átmenetek előállítása reprodukálhatóságának megjavítása és így vagy a termelési kihozatal növelése, azaz a szerkezeti elemek változatlan 30 elektromos tulajdonságai mellett az előállítási költségek csökkentése, vagy jobb elektromos tulajdonságú szerkezeti elemek létrehozása. A találmány feladata a gyártási folyamat olyan megváltoztatása, hogy az egyes folyamatok tűrései vagy befolyásuk a végtermékre csökkenjen. A találmány szerint a feladatot a planártechnika ismert, diffúziós forrásként szennyezett oxidrétegeket alkalmazó eljárásnak felhasználásával azáltal oldjuk meg, hogy oxidrétegeket alkalmazunk, amelyek két ellentétes típusú szennyezővel vannak szennyezve. Ennél előrebocsátjuk, hogy a két szennyező diffúziós tényezője azonos hőmérsékletnél különbözik. A bipoláris tranzisztor erősen szennyezett emitter-tartományát létrehozó szennyező diffúziós tényezője kisebb kell, hogy legyen, mint a körülbelül két nagyságrenddel kisebb felületi koncetrációjú bázistartomány szennyezőjének diffúziós tényezője. Mivel mindkét szennyező egyidejűleg diffundál a félvezetőanyagba, az eredményül kapott koncentrációs profilt a két diffúziós tényező, a felületi koncentráció, azaz a szennyezők koncentrációja az oxidrétegben, az elkülönítési tényező és a közös diffúziós idő határozza meg. A szennyezők és a folyamatparaméterek megfelelő választása által következésképpen meghatározzuk a két pn-átmenet távolságát, amit a speciális esetben .bázisszélességként jelölünk. A megkívánt kis 164648