165229. lajstromszámú szabadalom • Eljárás félvezetőelemek és szilárdtest áramkörök előállítására

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Bejelentés napja: 1972. VIII. 21. (MO-842) Elsőbbsége: Német Demokratikus Köztársaság, 1971. IX. 16. - WP H 011/157755 Közzététel napja: 1974. II. 28. Megjelent: 1977. V.16. 16522? Nemzetközi osztályozás: H 01 I 7/46 Feltaláló: dr. Drescher Kurt oki. fizikus, Drezda, Német Demokratikus Köztársaság. Tulajdonos: Arbeitsstelle für Molekularelektronik, Drezda, Német Demokratikus Köztársaság. Eljárás félvezetőelemek és szilárdtest áramkörök előállítására A találmány tárgya eljárás félvezetőelemek és szilárdtest áramkörök előállítására planártechnikai eljárással, diffúziós forrásként szennyezett szigetelőrétegek alkalmazásával. Mint ismeretes, a planártechnikai kapcsolási elemeket és a szilárdtest áramköröket egyaránt úgy 5 állítják elő, hogy félvezető egykristálytárcsába, illetve egy ezen elhelyezett adott vezetőtípusú epitaxiális rétegbe eltérő koncentrációjú és eloszlású akceptorokat és donorokat egymás után diffundáltatnak, miáltal a felület alatt különbözőképpen szennyezett 10 különböző geometriai i alakú tartományokat hoznak létre. Ezek előállítása során szennyezetlen oxidréteggel fedett félvezetőtárcsából indulnak ki. Az oxidrétegbe fotolitografikus utón ablakokat marnak, melyeken át a diffúziós eljárás folyamán a szennyező j 5 atomok behatolnak. Végül az oxidréteg ablakait ismét oxid, illetve szilikátréteggel fedik. Ezt a ciklust annyiszor ismétlik, amennyiszer a végtermék előállítása szempontjából különböző szennyezőtípusu, diffúziós mélységű és felületi 2

o koncentrációjú szennyezett tartományt kívánnak kialakítani. Ismeretesek tranzisztorgyártási eljárások, amelyeknél diffúziós forrásként szennyezett oxidrétegeket alkalmaznak, amelyeket az ablakkal ellátott szennye- 25 zetlen oxidrétegre választanak le. Itt is adott sorrendben többszörösen ismételve végzik a maszkolást, a szennyezett oxidréteg leválasztását és a diffúziós eljárást. Egy másik ismert eljárás szerint kétféleképpen 30 szennyezett oxidréteget alkalmazunk diffúziós forrásként és ezzel egy diffúziós lépésben egyidejűleg két, a felülethez képest különböző mélységekben lévő pn-átmenetet alakítanak ki. Az ismert eljárások hátránya az, hogy ugyanabba a félvezetőfelületbe egymás után többszöri diffúziót végeznek és minden esetben jelentó's a paraméterszórás. Mindegyik diffúziós eljárás előtt maszkolást kell végezni. A magas diffúziós hőmérsékletek miatt a diffúziós és maszkolási berendezések nem kompatibilisek, azaz csak nehézségek árán lehet ezeket zártterű inert mikroklímába elhelyezni. Egy további hátrány az, hogy az oxid, illetve szilikátréteg, amely a félvezetőkristály felületét takarja, kémiai összetétel szempontjából nem egyenletes és nem egyenletesen vastag. Ez oda vezet, hogy a kontaktablak szabaddátételére — a különbözőképpen szennyezett tartományokon át — több maszkolási eljárást kell végezni. Az oxid, illetve szilikátréteg fokozatok nagysága különböző, ami könnyen vezet az aluminium vezetőpálya szakadásához. Célunk, hogy szilárdtest áramkörök gyártásánál mutatkozó hibaforrásokat csökkentsük, és ezáltal mind a villamos paramétereket, mind a gyártási kihozatalt javítsuk. A feladatot abban látjuk, hogy a magas hőmérsékletű műveletek számát, azaz a diffúziós eljárások számát csökkentsük, és valamennyi különbözőképpen szennyezett tartományt, amelyek ugyanazon félvezetőréteg alatt. helyezkednek el. egyetlen diffúziós eljárással alakítsuk ki. További célunk, hogy valamennyi kontaktablaknál egységes szilikátrétegvastag-165229