175547. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szilícium alapú félvezető eszközök p-n átmenetének kialakításához adalék-forrás előállítására
3 175547 4 kező: Tetrahidrofurfuril alkoholban feloldjuk a kívánt adalék-koncentráció eléréséhez szükséges mennyiségű bórsavat, majd az oldathoz a salétromossav megfelelő sóinak vizes oldatát keverjük. Ezáltal lehet beállítani az oxidnövesztéshez szükséges elektrolit vezetőképességét. Az oldatot galvanizáló cellába töltjük. Az elektrolitba — anódként — behelyezzük az előkészített felületű oxidálandó szilícium lapkát. Katódként platina lemezt használunk. A növesztett oxidréteg vastagsága arányos a formáló feszültség értékével. A szükséges oxid rétegvastagság elérése után az elektrolitikus kezelést megszüntetve, az adalékolt oxiddal bevont szilícium lapkát kivesszük a fürdőből, leszárítjuk és így az, a további felhasználásra alkalmas. Az oxidréteg minősége szempontjából nagyon jelentős szerepe van az elektrolit tisztaságának. Példaképpen ismertetjük p-n átmenetek előállítását a találmány szerinti elektrolitban növesztett adalékolt oxid felhasználásával. N-típusú szilíciumegykristály lapkát megtisztítunk, majd oxigéngáz atmoszférában 1100 °C hőmérsékleten termikus első szilíciumoxid réteget hozunk létre, melynek vastagsága 0,4 gm. Az első szilíciumdioxid réteg meghatározott részeit ismert fotogravírozási technikával eltávolítjuk, így szabaddá tesszük a szilícium felületet azokon a helyeken, ahol p-n átmenetet akarunk létrehozni. Az így előkészített szilíciumszeleteket megfelelő befogó szerkezetbe helyezzük, amelyben a szilícium szelethez jó elektromos kontaktust biztosítunk. A találmány szerinti elektrolit fürdőben létrehozzuk az adalékolt második oxidréteget 1000—1500 A vastagságban. Az anódos oxidálás sajátságából adódóan az adalékolt második oxidréteg csak a fotogravírozással előállított ablakban nő a szilícium felületére. A szilícium lapkát eltávolítva a fürdőből etilalkoholban leöblítjük és argon gázban leszárítjuk. Ezután a szilícium lapka teljes felületére adalékolatlan, tiszta harmadik szilíciumdioxid réteget csapatunk le gáz fázisból, például tetraetoxiszilán 600 °C hőmérsékleten való oxidálásával a diffúziós behajtási hőkezelés közbeni bőr kipárolgás megakadályozására. Ezután az első, második és harmadik szilíciumdioxid ré- 5 teggel ellátott szilícium lapkákat diffúziós behajtási hőkezelésnek vetjük alá, pl. 1200 °C-on úgy, hogy a kívánt mélységű p-n átmenetet előállítsuk. A diffúziós művelet után a második és harmadik szilíciumdioxid réteget hidrogén- 10 fluorid vizes oldatával lemaratjuk és a p-n átmeneteket kontaktus fémmel látjuk el, vagy további műveletekre készítjük elő. 15 Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás szilícium alapú félvezető eszközök p-n átmenetének kialakításához szükséges alacsony — N<O018 atom/cm3 — felületi bór-kon-20 centrációt eredményező adalék-forrás előállítására, az N-tipusú szilícium egykristály lapka tisztítása, oxigéngáz atmoszférában 1100 °C-on történő termikus első szilíciumdioxid réteg létrehozása, fotogravírozása és anódos oxidálás út- 25 ján, azzal jellemezve, hogy tetrahidrofurfuril alkohol oldatban feloldjuk a kívánt adalék-koncentráció eléréséhez szükséges mennyiségű bórsavat, majd az oldathoz salétromossav sóinak vizes oldatát keverjük, az oldatot galvanizáló 30 cellába töltjük, anódként behelyezzük az előkészített felületű szilícium lapkát, kátédként platina lemezt használunk, a kívánt oxidréteg vastagság elérése után az elektrolitikus kezelést megszüntetjük, az adalékolt oxidréteggel bevont 35 szilícium lapkát leszárítjuk. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja harmadik sziliciumdioxid réteg létrehozásával, azzal jellemezve, hogy az anódos 40 oxidálás után a szilíciumegykristály lapka teljes felületére adalékolatlan, tiszta harmadik szilíciumdioxid réteget csapatunk le gáz fázisból. A kiadásért felel: a Közgazdasági és fog! Könyvkiadó igazgatója 80.619.66-C Alföldi Nyomda, Debrecen — Felelős vezető: Benkő István igazgató 2
