165963. lajstromszámú szabadalom • Eljárás félvezető elrendezések előállítására planar-technikával
MAGTAB NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Bejelentés napja: 1972. IV. 21. (MO-831) Német Demokratikus Köztársaság-beli elsőbbsége: 1971. IV. 21. (WPH 011/154.559) Közzététel napja: 1974. VII. 27. Megjelent: 1976. IV. 30. 165963 Nemzetközi osztályozás: H 0117/44 Feltaláló: Prof. Dr. Drescher Kurt oki. fizikus, Drezda, Német Demokratikus Köztársaság Tulajdonos: Arbeitsstelle für Molekularelektronik, Drezda, Német Demokratikus Köztársaság Eljárás félvezető elrendezések előállítására planár-technikával 1 A találmány tárgya eljárás félvezető elemek és szilárdtest áramkörök planár-technika alapelvei szerint történő előállítására, amelynél az alkalmazott rétegek helyzetét önbeállítással határozzák meg. Ismeretes eljárás, amelynél pótlólagos segéd- 5 maszkoló Si3 N 4 réteg segítségével bipoláris tranzisztorok emitterablakának előállításánál önhelyezést érnek el. Ekkor az Si3 N 4 és Si0 2 anyagok különböző maratási tulajdonságait hasznosítják, valamint az emiterdiffúzióhoz szükséges ablakot az 10 Si02 rétegben és a rajta fekvő Si 3 N 4 rétegben egyidejűleg kontaktusablakként is használják. A bázistartományok érintkezéseinek létrehozásához szükséges ablakokat külön maszkolási folyamatban állítják elő. Ehhez összesen két fotolakkmaszkot IS használnak, amelyeket egymáshoz és az alapon már kialakított szerkezethez képest pontosan kell elhelyezni. Ezen eljárásnál ugyan az önhelyzetbeállítás következtében kiküszöbölt helyezési hibák ered- 20 menyeként igen kis felületű, különösen pedig igen keskeny emittertartományok állíthatók elő és kontaktálhatók, a báziskontaktusablakok szabaddá tevésénél azonban a teljes helyezési hiba megjelenik. A bázisfelület méretezésénél ezért ezt a tűrést 25 tekintetbe kell venni, és így a bázistartományt a szükségesnél nagyobbra kell méretezni. Ez hátrányos, mert a bázisfelület növelésekor a kollektor-bázis kapacitás megnövekszik, és a tranzisztor határfrekvenciája csökken. A báziskontaktusok he- 30 lyezési hibája miatt továbbá az egyes tranzisztorok bázispálya-ellenállás értéke a tárcsán változó lesz, illetve tárcsáról-tárcsára ingadozni fog, és ezáltal változtatja a tranzisztorok elektromos paramétereit is. Célunk a találmánnyal a bázistartomány méreteinek további csökkentése és ezáltal a tranzisztorok határfrekvenciájának megnövelése, valamint a méretek további csökkenésével a beépítettség további növelése. Ebből következik az a műszaki feladat is, hogy a gyártási eljárást úgy kell módosítani, hogy az emitterkontaktusablakok önbeállítása mellett a báziskontaktusablakoknak is önbeállóknak kell lenni, azaz a báziskontaktusablakokat az emitterablakokhoz és így az emittertartományhoz is fixen hozzá kell rendelni. Ezenkívül csökkenteni kell azoknak a fotomaszkolási műveleteknek a számát, amelyeket az előzőleg kialakított szerkezetekhez képest igen pontosan kell elhelyezni. Ezen műszaki feladatot úgy oldjuk meg, hogy ismert módon a bázistartományok nyitott bázisablakok mellett történő előállítása után termikus oxidáció vagy gázfázisból való leválasztás által oxidréteget hozunk létre, és erre Si3 N 4 réteget választunk ki. Az ezt követő első fotomaszkoló folyamattal azonban nemcsak az emitterszerkezeteket, hanem egyidejűleg a báziskontaktusablak szerkezeteit is létrehozzuk. Az itt alkalmazott első szelektív maratással az emitter- és 165963
