165229. lajstromszámú szabadalom • Eljárás félvezetőelemek és szilárdtest áramkörök előállítására

7 165229 8 kialakítása érdekében a kollektor részére nemcsak egy 27 előbevonási réteget kell felvinni, hanem mint ahogy azt a 4. ábra ábrázolja, előbevonási rétegeket kell felvinni a szigetelőkeret és a kollektorágyak részére is. Emellett, ahogy a 4a. ábra mutatja, az 1 szubsztrátumon egymás után arzénnel szennyezett 5 aktív diffúziós maszkokat, borral szennyezett aktív 39 diffúziós maszkokat és foszforral szennyezett aktív 40 diffúziós maszkot alakítunk ki oly módon, hogy mind a három diffúziós maszk szennyezési koncentrációja nagyértékű. Az ezt követő hőkezelés 10 során — amelyet megint csak oxidáló közegben végzünk — a beágyazott kollektortartomány kisohmos 27 előbevonási rétege, a szigetelőkeret 29 rétege, a kollektortartomány 53 rétege, valamint a termikus 25 oxidréteg jön létre (L. 4b. ábrát). 15 Az 1 szubsztrátum egész oxidrétegének eltávolítása után és a 10 epitaxiális réteg leválasztása után (L. 4d. ábra) következik az aktív 35, 36, 37 és 38 diffúziós maszkok előállítása (L. 4b. ábrát), a már fent leírt módon, 3b ábra kapcsán elmondottakhoz hasonlóan. 20 A következő második hőkezelés folyamán jön létre a szigetelőkeret, illetve a kollektor a 35, illetve 36 diffúziós maszkokból való diffundálás és az előbevonási 28 és 29 rétegekből való kidiffundálás útján. Ezek az epitaxiális réteg (szigetelőrétegből ki- 25 diffundált 12, szigetelőkeretből, illetve 13 kollektor tartományból és az epitaxiális réteg) szubsztrátumhatárfelületének diffundált 17, illetve 18 területeiből állnak. Az 5. és 6. ábrán azt ábrázoljuk, hogy az aktív 30 diffúziós maszkok struktúrája - amelyek kerületeik mentén részben átlapolódtak — célszerűen miként alakítható ki a legelőnyösebben. Ebben az esetben először az aktív 31 diffúziós maszkot all epitaxiális rétegen (vagy pedig az 1 szubsztrátumon) alakítjuk ki, 35 mimellett csak azok a szélek helyezkednek el a végleges helyükön, amelyeknek a második szennyezett szigetelőréteggel kell átlapolódni (L. 5a. ábrát). A többi perem 6 távolságban van a végleges helyzettel szemben kifelé eltolva, ha 8 két maszk illeszkedés 40 mérettürésének mértéke. Az aktív 31 diffúziós maszk struktúrájának kialakítása 41 tapadó átvivőmaszk alkalmazása nélkül történik, tehát csupán tapadó lakkmaszk segítségével. Ezután a szennyezett 22 szigetelő réteget választjuk le (L. 5b ábrát) és ebből 45 alakítjuk ki az aktív 32 diffúziós maszkot. Emellett egyidejűleg az aktív 31 diffúziós maszk fölösleges felületét eltávolítjuk (L. 5c ábrát). Természetesen a szennyezett 31 és 32 diffúziós maszkok közötti elválasztó perem all epitaxiális rétegen olyan méret- 50 tűrést mutat, amelyet az ábrán nem ábrázoltunk és amelynek részletesebb tárgyalásától eltekintünk. Ezen kiviteli változat esetében a legcélszerűbb, ha az első (alsó) rétegként azt a szennyezett szigetelőréteget választjuk le, amelynek nagyobb a lemaródási sebes- 55 sége. Emellett hátrányos, hogy egy kétrétegű oxidszerkezet marad vissza, mely a kontaktablakok szabaddá válásakor és a fém vezetőpályák kialakításakor nehézségek forrásául szolgálhat. A 6. ábrán ábrázolt másik lehetséges megvalósítási 60 mód esetén all epitaxiális rétegen (vagy az 1 szubsztrátumon) először a szennyezett szigetelő réteget kis marási sebességgel választjuk le és így állítjuk elő az aktív 31 diffúziós maszk végleges méreteit (L. 6. ábra). A struktúra kialakítását 65 megintcsak tapadó-lakkmaszkkal végezzük. Ezután következik a második szennyezett 22 szigetelőréteg leválasztása, amelynek nagyobb a maródási sebessége (L. 6b. ábrát). Az ezt követő strukturakialakítási eljárás folyamán jön létre az aktív 32 diffúziós maszk (L. 6c. ábrát). Hogy a két oxidréteg érintkezésénél előírt tűrés ellenére a két szennyezett oxidréteg ne érintkezzen és így a később létrehozandó szennyezett tartományoknak a kristályban való kialakítását biztosítani lehessen, tekintettel az aktív 32 vagy 31 diffúziós maszk kialakítására figyelemmel kell lenni a fotósablon mérettűrésére. Az aktív 31 diffúziós maszkstrukturának kialakítását a maratási művelet során a különböző marási sebességek miatt az aktív 31 diffúziós maszk vastagságát csak kis mértékben változtatjuk. A vékonyítási ezen kívül a rétegleválasztás során is figyelembe vesszük. Annak érdekében, hogy egy kisértékű bázis ellenállást kapjunk, nagyon célszerű, hogyha a 16 báziscsatlakozó tartomány a 14 emittertartományt minden oldalról körülfogja. Ebből a célból az aktív 32 diffúziós maszkot úgy alakítjuk ki, hogy az az aktív 31 diffúziós maszknak, amely itt a kétszer szennyezett aktív 37 diffúziós maszknak felel meg (lásd 3d. és 3e ábrát), minden oldalról körülfogja (L. 6d ábra).' Ebben az esetben a marási sebesség eltérése nem bír jelentőséggel, azonban a leválasztás sorrendje az előírástól nem térhet el. A 7. ábra aktív diffúziós maszkok előállítására szolgáló eljárás vázlatos képét ábrázolja, amelynek néhány részletműveletét szemléltetjük és amely a 2. ábra alapján bemutatott eljáráson alapszik. Az eljárás egymással kombinálható félvezető elemek gyártására vonatkozik. Itt feltételezzük, hogy az egymás után leválasztandó 21, 22, stb. szigetelőrétegek marási sebessége különböző. Ezt a feltételt a réteg-leválasztás egyéb feltételei az alkalmazott marószerek, amelyeket a különbözőképpen szennyezett szigetelőrétegeknél alkalmazunk, többé-kevésbé kielégítik. Először az 1 szubsztrátumra kis marási sebességű szennyezett 21 szigetelőréteget választunk le és csupán egy 19 tapadó fotó-lakkmaszkkal takarjuk, azaz a 41 tapadó átvivőmaszk alkalmazása nélkül (L. 7a. ábra). Marás útján jön létre az aktív 31 diffúziós maszk (L. 7b. ábra), amelyről a 19 tapadó fotó-lakkmaszkot eltávolítjuk (L. 7c. ábra). Ezt követőleg a második szennyezett 22 szigetelőréteget — amelynek marási sebessége nagy — nagy felületen visszük fel és 20 tapadó lakkmaszkkal fedjük (L. 7d. ábra). Mivel a feltételezéseknek megfelelően a 22 szigetelőréteg marási sebessége lényegesen nagyobb, mint a 21 szigetelőrétegé, az ezt követő marási eljárás során állítjuk elő az aktív 32 diffúziós maszkot, az aktív 31 diffúziós maszkot, azonban a közben kialakuló oldalirányú kiterjedés méretei és a vastagsági méretek nem véglegesek. Mivel e szerint a módszer szerint a két különböző rétegre vonatkoztatott marási sebességek nem tűnnek ki elég élesen, ezért ezt a módszert a 2. ábra szerinti módszerrel kell kombinálnunk. Emellett célszerű, ha az először tapadómaszkkal rendelkező aktív diffúziós maszkot és végül a 7. ábra szerinti tapadó-lakkmaszkot állítjuk elő. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Eljárás félvezető kapcsolási elemek és szilárdtest áramkörök előállítására planártechnika alkalmazásával, amelynek során diffúziós forrásként gáz