DE1090770B - Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung mit nahe nebeneinander liegenden aufgeschmolzenen Elektroden - Google Patents
Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung mit nahe nebeneinander liegenden aufgeschmolzenen ElektrodenInfo
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Description
DEUTSCHES
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur. Herstellung
einer Halbleiteranordnung, insbesondere eines Transistors, mit mindestens zwei nahe nebeneinanderliegenden
auf den Halbleiterkörper aufgeschmolzenen Elektroden.
Bei der Herstellung vieler Halbleiteranordnungen, insbesondere wenn sie zur Verwendung bei hohen Fre- quenzen
bestimmt sind, tritt häufig das Problem auf, nach dem Aufschmelzverfahren zwei oder mehrere
Elektroden so aufzubringen, daß der nachteilige Reihenwiderstand des Stromweges im Halbleiter klein
wird, was dem Verhalten der Anordnung bei hohen Frequenzen zugute kommt. Dies kann durch Verkleinerung
des geometrischen Abstandes zwischen den Elektroden oder durch Herabsetzung des spezifischen
Widerstandes im Stromweg zwischen den Elektroden oder durch beide Maßnahmen gleichzeitig erreicht
werden.
Dieses Problem kann bei Halbleiteranordnungen auftreten, deren nebeneinanderliegende Elektroden so
gleicher Natur sind, wie es z. B. bei einem Feldeffekt-Transistor der Fall ist, bei dem auf einer Seite des
halbleitenden Körpers nebeneinander eine ohmsche Zuführungselektrode und eine ohmsche Abführungselektrode angebracht und zwischen diesen Elektroden
irn Halbleiterkörper eine Nut vorgesehen ist, die den Stromweg zwischen diesen Elektroden über einer
Sperrschicht verengt. Bei diesem Feldeffekt-Transistor ist es wesentlich, daß die außerhalb der Verengung
liegenden Teile des Stromweges einen mögliehst geringen Widerstand gegenüber dem für die
Regelung effektiven Widerstand des Stromweges in der Verengung besitzen.
Noch wichtiger ist das Problem bei Halbleiteranordnungen mit nebeneinanderliegenden verschiedenen
Elektroden, bei denen z. B. die eine η-leitend und die andere p-leitend ist, wie es z. B. bei einem Diffusions-Transistor
der Fall ist, bei dem auf einer diffundierten Schicht nebeneinander die in der Leitungsart verschiedenen
Emitter- und Basiselektroden angebracht werden müssen. Bei solchen Transistoren beeinflußt eine
Verringerung des Basiswiderstandes ebenfalls deren Verwendbarkeit bei hohen Frequenzen in günstigem
Sinne.
Zum Aufschmelzen zweier oder mehrerer nebeneinanderliegender Elektroden wird vielfach eine Schablone
benutzt, die z. B. aus einem Plättchen aus neutralem Material besteht, das auf den Halbleiterkörper
aufgesetzt wird und in dem im gewünschten Abstand voneinander zwei oder mehrere Löcher in der für die
Elektrode gewünschten Gestalt vorgesehen sind. Die aufzuschmelzenden Elektrodenkörper werden über
diese Löcher auf den Halbleiterkörper aufgebracht, und auf diese Weise wird während des Aufschmelzens
Verfahren zur Herstellung
einer Halbleiteranordnung
mit nahe nebeneinander liegenden
aufgeschmolzenen Elektroden
Anmelder:
N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)
Eindhoven (Niederlande)
Vertreter: Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 16. Januar 1958 und 14. Januar 1959
Großbritannien vom 16. Januar 1958 und 14. Januar 1959
Julian Robert Anthony Beale,
Whitehall, Wraysbury, Middlesex (Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
der Abstand zwischen den beiden Elektroden festgelegt. Es ist einleuchtend, daß der mit einer solchen
Schablone erzielbare kürzeste Abstand zwischen den beiden Elektroden an die mit Rücksicht auf die mechanische
Festigkeit und das getrennte Füllen der Löcher zulässige Mindeststärke der Wand zwischen den
Löchern gebunden ist. Weiterhin ist die Herstellung solcher Schablonen schwer und deren Verwendung
kostspielig, auch schon weil sie durch Abnutzung nur einige Male benutzt werden können.
Demgegenüber gestattet das Verfahren nach der Erfindung die Herstellung von Halbleiteranordnungen
mit äußerst kleinen geometrischen Abständen zwischen den Elektroden. Als solches eignet es sich besonders
zur Herstellung von Halbleiteranordnungen, bei denen die zwei nebeneinanderliegenden Elektroden verschieden,
insbesondere verschiedenen Leitungstyps sind. Weiterhin können bei dem Verfahren nach der
Erfindung auch die noch verbleibenden Reihenwiderstände zwischen den Elektroden wesentlich herabgesetzt
werden.
Für die Herstellung einer Halbleiteranordnung, z.B. eines Transistors, dessen halbleitender Körper zwei
nahe nebeneinanderliegende aufgeschmolzene Elektroden und eine Nut aufweist, wird nach der Erfindung
auf den halbleitenden Körper eine Elektrode über eine zusammenhängende Oberfläche aufgeschmolzen
und dann wenigstens der Metallteil dieser
009 627/323
Elektrode durch das Anbringen einer engen Nut im erstarrten Material, welche wenigstens bis an die
rekristallisierte halbleitende Zone der Elektrode reicht, in zwei oder mehr Teile geteilt, die anschließend
wenigstens teilweise wieder zum Schmelzen gebracht werden, ohne sie ineinander überfließen zu lassen. Die
Nut reicht zweckmäßig wenigstens bis in die rekristallisierte Zone. In gewissen Fällen ist es günstig,
daß die Nut noch tiefer als die während der ersten Behandlung durch Diffusion und/oder Segregation
beeinflußte Zone unterhalb der Elektrode reicht. Je tiefer die Nut in den Körper eingeschnitten ist, um
so höher kann die Temperatur wrährend der zweiten Aufschmelzbehandlung gewählt werden, wobei aber
zu bemerken ist, daß die Eindringtiefe naturgemäß nicht größer gewählt werden muß, als im Zusammenhang
mit der zweiten Aufschmelzbehandlung und der gewünschten Elektrodenstruktur notwendig ist.
Die zweite Aufschmelzbehandlung kann auf vielerlei Weise zur besonderen Ausbildung der Halbleiteranordnung
durchgeführt werden. So kann einem oder mehreren der getrennten Elektrodenteile eine Aktivatorsubstanz
vor oder während der zweiten Aufschmelzbehandlung zugesetzt werden, so daß nach der
zweiten Aufschmelzbehandlung zwei voneinander verschiedene Elektroden erzielt sind, wie sie z. B. für
p-n-p- oder n-p-n-Transistoren notwendig sind. Für solche Halbleiteranordnungen wird wenigstens einem
der getrennten aneinandergrenzenden Elektrodenteile vor oder während der zuletzt genannten Aufschmelzbahandlung
ein Aktivator zugesetzt, der einen der angrenzenden Elektrode entgegengesetzten Leitungstyp
erzeugt.
Obwohl es möglich ist, die Differenz zwischen den Elektroden dadurch herbeizuführen, daß die Aktivatorsubstanzen
einem oder mehreren der erwähnten Teile erst während der zweiten Schmelzbehandlung
zugesetzt werden, erfolgt der Zusatz vorteilhaft in einer getrennten Stufe nach dem Anbringen der Nut
und vor der zweiten Aufschmelzbehandlung. Die zweite Schmelzbehandlung wird dann dazu benutzt,
den zugesetzten Aktivator in die betreffende Elektrode^)
durch Segregation oder Diffusion aufzunehmen. So kann man z. B. in einfacher Weise eine
Halbleiteranordnung, insbesondere einen Transistor, mit zwei aneinandergrenzenden Elektroden entgegengesetzten
Leitungstyps dadurch herstellen, daß bei der ersten Aufschmelzbehandlung, zur Erzielung der
Elektrode über eine zusammenhängende Oberfläche, ein Donatoren enthaltendes Elektrodenmaterial aufgeschmolzen
wird, wobei eine η-leitende Elektrode gebildet wird, und nach dem Anbringen der Nut ein
Akzeptor enthaltendes Material einem der erstarrten getrennten Teile zugesetzt wird, worauf bei der
nächsten Aufschmelzbehandlung an einer Seite der Nut infolge der überkompensierenden Wirkung des
Akzeptors eine p-leitende Elektrode und an der anderen Seite eine η-leitende Elektrode gebildet wird.
Xaturgemäß muß die zugesetzte Akzeptormenge so groß sein, daß sie die in der zu bildenden Elektrodenschmelze
vorhandenen Donatoren beim Segregationsvorgang überstimmen kann. Zweckmäßig wird daher
ein Akzeptor mit einer größeren Segregationskonstante als die des Donators gewählt. Als Akzeptor
eignen sich zu diesem Zweck in Germanium z. B. die Elemente Gallium, Aluminium und Barium, insbesondere
Aluminium.
Entsprechend können bei dem zuletzt genannten Verfahren Donatoren und Akzeptoren in der Reihenfolge
ihres Zusatzes auch miteinander vertauscht werden. In diesem Falle muß die zugesetzte Donatorenmenge
so groß sein, daß sie die in der zu bildenden Elektrodenschmelze vorhandenen Akzeptoren beim
Segregationsvorgang überstimmen kann. Dann wird eine Donatorverunreinigung mit einer größeren Segregationskonstante
als die des bereits vorhandenen Akzeptors gewählt.
Das Verfahren nach der Erfindung ermöglicht eine vielfache Beeinflussung der beiden Elektrodenhälften.
ίο So kann ferner z. B. neben dem Umkehren des
Leitungstyps einer der Elektroden gleichzeitig die Leitfähigkeit der anderen Elektrode dadurch beeinflußt
werden, daß vor der zweiten Aufschmelzbehandlung der anderen Elektrode eine zusätzliche Dosierung
der bereits vorhandenen Verunreinigung zugesetzt wird.
Gemäß einer anderen Ausbildungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei der ersten
Aufschmelzbehandlung ein praktisch neutrales, als Trägermaterial für Aktivatoren geeignetes Elektrodenmaterial
aufgeschmolzen, wie z. B. Blei, Wismut oder Zinn, worauf nach dem Anbringen der Nut
der einen Seite der Elektrode ein Akzeptor und der anderen Seite ein Donator zugesetzt wird, und nach
der zweiten Aufschmelzbehandlung an der einen Seite eine p-leitende und an der anderen Seite eine n-leitende
Elektrode erhalten wird.
Auf die oben beschriebenen Weisen läßt sich einfach ein p-n-p- oder n-p-n-Transistor herstellen. Die mit
dem Halbleiterkörper im Leitungstyp übereinstimmende Elektrode kann als Basiselektrode und die
andere als Emitterelektrode verwendet werden. Die Basiszone des Transistors kann auf verschiedene Weise
angebracht werden. So kann z. B. von einem p-leitenden Halbleiterkörper mit einer an der Oberfläche
liegenden η-leitenden diffundierten Zone ausgegangen werden. Auf dieser Zone können dann die beiden Elektroden
gemäß dem Verfahren nach der Erfindung angebracht werden. So kann auf dien-leitendeDiffusionszone
zunächst ein Donatormaterial zur Herstellung der Elektrode über eine zusammenhängende Oberfläche
aufgeschmolzen werden, und nach dem Anbringen der Nut, welche eine kleinere Eindringungstiefe
als die Diffusionszone hat, kann einer der als Emitter bestimmten Elektrodenhälften ein Akzeptor
zugegeben werden, so daß an dieser Seite der Nut während der zweiten Aufschmelzbehandlung eine
p-leitende Elektrode entsteht.
Ferner kann während einer oder mehrerer der Auf-Schmelzbehandlungen
ein Aktivator in den Halbleiterkörper eindiffundieren. Durch die Diffusion während
einer oder mehrerer der Aufschmelzbehandlungen wird zweckmäßig die unterliegende Basiszone im Körper
gebildet, so daß man von einem Halbleiterkörper ausgehen kann, der homogen von einem bestimmten
Leitungstyp ist. Der eindiffundierende Aktivator kann während der betreffenden Aufschmelzbehandlung von
der umgebenden Atmosphäre und/oder aus dem Elektrodenmaterial selbst zugeführt werden, dem sie in
einem der vorhergehenden Stadien zugesetzt sein kann. Von dort aus kann der Aktivator über die frei liegende
Oberfläche des Körpers und über die Schmelzfronten der entstandenen Elektrodenmaterialschmelzen über
die ganze Oberfläche in den Körper eindiffundieren.
Wenn die Basiszone erst während des Aufschmelzens gebildet wird, so ändert der eindiffundierende Aktivator
den Leitungstyp des Halbleiterkörpers, von dem ausgegangen wird.
Vorzugsweise wird die Diffusion des Aktivators zu einem wesentlichen Teil bei einer Aufschmelzbe-
5 6
handlung nach dem Anbringen der Nut durchgeführt. zweiten Aufschmelzbehandlung hinreichend höher ge-Hierdurch
ergibt sich unter anderem der Vorteil, daß wählt wird als die bei der ersten Aufschmelzbehandm
den Seitenwänden der Nut eine Oberflächenschicht lung. Hierdurch wird bei der Diffusion unter anderem
hoher Leitfähigkeit entsteht, so daß der Reihenwider- der Vorteil erzielt, daß die Basiszone von der neu entstand
und zwischen den Elektroden weiter verkleinert 5 standenen Schmelzfront aus diffundiert wird, so daß
wird. Diese Oberflächenschicht ist auch günstig für die Stärke der Basiszone von der Eindringtiefe der
den Rauschpegel und die Stabilität der Anordnung. Schmelzfront praktisch unabhängig und demnach
Dieses Verfahren ist weiterhin einfach und Übersicht- äußerst reproduzierbar ist. Außerdem wird der wirklich
and liefert sehr gleichmäßige Erzeugnisse. Wenn same Teils des Systems tiefer in den Halbleiterkörper
die zweite Aufschmelzbehandlung für die Diffusion io verlegt, und somit ergibt sich eine geringere Möglich-
und zur Änderung des Leitungstyps einer der Elek- keit einer etwaigen nachteiligen Beeinflussung der
troden benutzt wird, so wird der eindiffundierende elektrischen Eigenschaften durch etwa zurückgeblie-Zusatz
vorzugsweise derart gewählt, daß seine bene Störungen im Kristallgitter in der Nähe der Nut.
Diffusionsgeschwindigkeit im Halbleiter bei der be- Die Eindringtiefe der Nut muß aber naturgemäß
treffenden Temperatur größer ist als die des zur 15 größer sein als die Eindringtiefe der Schmelzfronten
Leitungstypänderung bestimmten Aktivators, wenn während der zweiten Aufschmelzbehandlung, um ein
beide entgegengesetzter Natur sind, wobei es zur Zusammenfließen der beiden Teile zu verhüten.
Änderung des Leitungstyps notwendig ist, daß der Die Nut kann auf jede geeignete Weise angebracht
Gehalt an diffundierender Verunreinigung und/oder werden. So hat es sich z. B. besonders günstig erderen
Segregationskonstante im Elektrodenmaterial 20 wiesen, zu diesem Zweck ein UltraschaLl-Schneidverkleiner
ist als die der segregierenden Verunreinigung. fahren zu benutzen, bei dem ein schwingendes dünnes
Nach einer weiteren einfachen und zweckmäßigen Schneidmesser in Verbindung mit einem feinen
Ausbildung des Verfahrens nach der Erfindung wird Schleifmittel, z. B. Schleifpulver, verwendet wird. Ein
der eindiffundierende Aktivator bereits dem bei anderes Verfahren besteht darin, daß ein dünner Draht,
der ersten Aufschmelzbehandlung aufzuschmelzenden 25 der mit einem feinen Schleifmittel überzogen ist, oder
Elektrodenmaterial zugesetzt und während der Auf- in Gegenwart eines feinen Schleifmittels, wie z. B.
Schmelzbehandlung nach dem Anbringen der Nut von einer Schleifpaste, verwendet wird, eine hin- und herdiesem
Elektrodenmaterial aus in den Körper ein- gehende Bewegung an der betreffenden Stelle ausführt,
diffundiert. Obwohl durch die Diffusion während der Dabei können diese Verfahren z. B. noch mit einer
zweiten Aufschmelzbehandlung vorzugsweise die 30 Nachätzbehandlung der Nut verbunden werden. Nut-Basiszone
im Körper angebracht wird, kann die Dif- breiten von 25 Mikron im engsten Teil können auf
fusion während der zweiten Aufschmelzbehandlung diese Weise verhältnismäßig leicht verwirklicht werauch
mit Vorteil in solchen Fällen angewendet werden, den. Auch kann auf diese Weise die Eindringtiefe
in denen die Basiszone bereits im Körper vorhanden der Nut leicht größer als die Eindringungstiefe der
ist, da auch in diesen Fällen durch die Diffusion in 35 Schmelzfront oder der rekristallisierten Zone der
den Seitenwänden der Nut eine Herabsetzung des Elektrode gewählt werden, damit die Eindringtiefe
Reihenwiderstandes im Stromweg zwischen den Elek- der Schmelzfronten während der zweiten Temperaturtroden
erreicht wird. behandlung größer als die während der ersten Auf-
Ebenso ist das Verfahren nach der Erfindung sinn- Schmelzbehandlung gewählt werden kann,
gemäß auch bei der Herstellung von Halbleiteranord- 40 Eine dritte Elektrode, z. B. die Kollektorelektrode,
nungen anwendbar, deren nebeneinanderliegende auf- beim p-n-p- oder n-p-n-Transistor, oder die Steuergeschmolzene Elektroden von gleicher Natur sind, wie elektrode beim Feldeffekt-Transistor, kann einfach
es z. B. bei einem Feldeffekt-Transistor der Fall ist, durch Legieren auf der gegenüberliegenden Seite des
bei dem auf der Basiszone nebeneinander die ohmsche Halbleiterkörpers angebracht werden.
Zuführungselektrode und die ohmsche Abführungs- 45 Als donatorhaltiges oder akzeptorhaltiges Material
elektrode angebracht sind, und eine Nut zwischen kann eine Donatorverunreinigung bzw. Akzeptorverdiesen
Elektroden in der Basiszone den Stromweg unreinigung selbst oder können Legierungen oder
über dem p-n-Übergang zur angrenzenden Zone der deren Gemische mit anderen dazu geeigneten Elementen
gleichrichtenden Torelektrode verengt. Dabei können benutzt werden. So kann z. B. in solchen Fällen, in
die Aufschmelzbehandlungen, insbesondere die zweite 50 denen man bei der Aufschmelzbehandlung ein
Aufschmelzbehandlung zur Eindiffusion eines Akti- Donatormaterial sowohl legieren als auch diffundieren
vators benutzt werden, wobei in ähnlicher Weise wie will, ein und dieselbe dazu geeignete gewählte
bei Halbleiteranordnungen mit Elektroden von ent- Donatorverunreinigung für die beiden Zwecke begegengesetztem
Typ diese Diffusion zur Erzeugung nutzt werden, oder man kann auch z. B. ein Elekeiner
niederohmigen Oberflächenschicht hoher Leit- 55 trodenmaterial verwenden, das zwei Donatoren entfähigkeit
oder zur Erzeugung der Basiszone des Feld- hä't, von denen der eine wegen seines größeren Abeffekt-Transistors
benutzt werden kann. Auch für Scheidungskoeffizienten eine vorherrschende Funktion
einen Feldeffekt-Transistor ist eine Oberflächen- beim Legieren und der andere wegen seiner größeren
schicht hoher Leitfähigkeit günstig für den Rausch- Diffusionsgeschwindigkeit eine vorherrschende Funkpegel,
die Stabilität und den Frequenzbereich der An- 60 tion beim Diffundieren hat. Weiterhin kann zweckordnung.
mäßig ein Elektrodenmaterial verwendet werden, das
Bei Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung, größtenteils aus einem Material besteht, das selbst
bei dem während der zweiten Aufschmelzbehandlung nicht als Aktivator geeignet zu sein braucht, sondern
eine Basiszone durch Diffusion angebracht wird, wird z. B. wegen der geringen Lösbarkeit des Halbleiters
vorzugsweise die Eindringtiefe der Schmelzfronten 65 in diesem Material oder wegen seiner geeigneten
des Elektrodenmaterials in den Halbleiterkörper bei mechanischen Eigenschaften als Trägermaterial für die
der Aufschmelzbehandlung nach dem Anbringen der Aktivatorsubstanzen besonders günstig ist. Beispiele
Nut größer gewählt als die der Schmelzfront während solcher Trägermaterialien sind in Verbindung mit
der ersten Aufschmelzbehandlung. Dies kann z. B. da- Germanium, z. B. Blei, Indium und AVismut, und in
durch erreicht werden, daß die Temperatur bei der 70 Verbindung mit Silicium, z. B. Blei.
7 8
Das Abfahren nach der Erfindung wird nachstehend schädigtes Material weggenommen. Durch dieses
an Hand einiger schematischer Figuren näher er- Ätzen wird auch die oberflächliche, durch die Diffusion
läutert, von denen in den von Antimon gebildete η-leitende diffundierte Schicht
Fig. 1 bis S im Schnitt die aufeinanderfolgenden an der Oberfläche der Zone 1 des Halbleiterkörpers
Stadien eines Transistors während der Herstellung 5 größtenteils entfernt.
gemäß einem Verfahren nach der Erfindung darge- In Fig. 2 ist der Halbleiterkörper mit der durchgestellt
sind und in schnittenen Elektrode im Stadium nach der Ätzbe-
Fig. 6 in Draufsicht eine weitere Ausführungsform handlung dargestellt. Die enge Nut 6 teilt die Metalleines
Transistors in einem bestimmten Stadium der schicht 3, die Zone 2 und den Übergang 4 in zwei
Herstellung nach der Erfindung dargestellt ist. io Hälften; in Fig. 2 sind die Teile der linken Hälfte der
In den schematischen Fig. 1 bis 5 ist deutlichkeits- Elektrode mit Za, 2 a, ^a und die Teile der rechten
halber die Schraffierung weggelassen. Hälfte mit 3 b, 2b, 4fr bezeichnet. Die neue Ober-Auf
ein rechteckiges, aus p-leitendem Germanium fläche des Plättchens ist durch die Linie 7 wiedergemit
einem spezifischen Widerstand von 2 Ohmcm be- geben.
stehendes, einkristallines Plättchen wird eine dünne 15 Der rechten Elektrodenhälfte wird dann ein Akti-Scheibe
aus Elektrodenmaterial aufgeschmolzen und vator entgegengesetzter Natur zugesetzt. Die beiden
so aus Plättchen geheftet. Die Ausmaße des halb- Elektrodenhälften waren η-leitend. Als Akzeptorverleitenden
Plättchens sind etwa 2 · 2 mm · 150Mikron. unreinigung ist Aluminium wegen seiner hohen Segre-Die
Scheibe aus Elektrodenmaterial hat einen Durch- gationskonstante besonders geeignet. Das Aluminium
messer von etwa 200 Mikron und eine Stärke von 20 kann z. B. dadurch der rechten Hälfte zugesetzt weretwa
50 Mikron und besteht aus Blei, dem 1 Gwichts- den, daß Aluminium auf die Oberfläche der Schicht3&
prozent Antimon zugesetzt ist. Das Aufschmelzen aufgedampft wird, wobei die Oberfläche des Halbkann
z. B. dadurch erfolgen, daß das halbleitende leiterkörpers und die der Elektrode 3 a während
Plättchen mit der darauf etwa in der Mitte einer der des Aufdampfens mittels einer Maske abgeschirmt
langen Seiten angebrachten Scheibe aus Elektroden- 25 werden.
material in einer Wasserstoffatmosphäre auf etwa Die Aktivatorsubstanz kann in einfacher Weise
700° C etwa 3 Minuten lang erhitzt wird. z. B. auch dadurch zugesetzt werden, daß sie in Form
Fig. 1 zeigt das nach der Erhitzung erreichte einer Dispersion in einem Bindemittel, z. B. mittels
Stadium. Auf dem unveränderten p-leitenden Teil 1 eines Pinsels, auf die betreffende Elektrode aufgedes
Kalbleiterkörpers ist beim Abkühlen durch die 30 bracht wird. Für Aluminium ist z. B. als Bindemittel
Absonderung des Antimons eine η-leitende Zone 2 eine Lösung von Metakrylat in Xylen geeignet,
rekristallisiert. Auf der η-leitenden Zone 2 befindet Darauf wird die Anordnung etwa 10 Minuten lang sich eine Schicht 3, die im wesentlichen aus erstarrtem in einer Wasserstoffatmosphäre auf 750° C erhitzt, Blei und Antimon und gegebenenfalls noch etwas Ger- wobei die beiden Elektrodenhälften wieder schmelzen; manium besteht. Das Blei im Elektrodenmaterial dient 35 nach dieser zweiten Schmelzbehandlung ist das in als' Trägermaterial, dem der Donator Antimon züge- Fig. 3 dargestellte Stadium erreicht,
setzt ist. Die Schicht 3 bildet den Metallteil der Elek- Die zweite Schmelzbehandlung wird bei einer troden. Die Linie 4 zeigt, wie tief das geschmolzene Temperatur durchgeführt, die hoch genug ist, um die Elektrodenmaterial in den im übrigen festen Körper Schmelzfront tiefer in das Germaniumplättchen eineingedrungen ist. Die in der Figur angegebene Ab- 40 dringen zu lassen, als bei der ersten Schmelzbehandmessung α beträgt etwa 250 Mikron und die Ab- lung der Fall war. Die bei der zweiten Schmelzbemessung b etwa 200 Mikron. Während der Erhitzung handlung zusätzlich aufgeschmolzenen Teile der Elekkann das Antimon längs der Oberfläche des Platt- trodenhälften sind mit 9 a und 9 b bezeichnet. Die chens 1 diffundieren und so über die Oberfläche in Linie 10 a gibt die Eindringungstiefe der Schmelzdas Halbleiterplättchen eindringen. Weiterhin kann 45 front während der zweiten Schmelzbehandlung an, das Antimon über die Grenzfläche 4 zwischen der während die in Fig. 2 mit der Linie 4a angegebene Elektrodenmaterialschmelze und dem Halbleiter- Eindringtiefe der ersten Schmelzbehandlung in Fig. 3 plättchen in die Zone 1 eindringen. Dies ist von der mit einer gestrichelten Linie 4a wiedergegeben ist. Temperatur und der Dauer der Schmelzbehandlung Nach der Rekristallisierung sind sowohl die Zone 2a abhängig. Bei der gegebenen Temperatur und Zeit- 50 als auch die Fortsetzung dieser Zone, d. h. die Zone 9 a, dauer ist die Eindringtiefe der Diffusion aber gering, beide η-leitend. In der rechten Elektrodenhälfte sind und die diffundierte Schicht ist daher deutlichkeits- aber die Zone 9 & und die Zone 2 & nach der Rekristallihalber unter der Oberfläche nicht dargestellt, jedoch sierung in die p-leitenden Zonen 9& und 2b' umgenur unterhalb der Schmelzfront 4 als die Zone 5 an- formt, weil das Aluminium während der Rekristalligegeben. 55 sierung infolge der hohen Lösbarkeit und Segre-
rekristallisiert. Auf der η-leitenden Zone 2 befindet Darauf wird die Anordnung etwa 10 Minuten lang sich eine Schicht 3, die im wesentlichen aus erstarrtem in einer Wasserstoffatmosphäre auf 750° C erhitzt, Blei und Antimon und gegebenenfalls noch etwas Ger- wobei die beiden Elektrodenhälften wieder schmelzen; manium besteht. Das Blei im Elektrodenmaterial dient 35 nach dieser zweiten Schmelzbehandlung ist das in als' Trägermaterial, dem der Donator Antimon züge- Fig. 3 dargestellte Stadium erreicht,
setzt ist. Die Schicht 3 bildet den Metallteil der Elek- Die zweite Schmelzbehandlung wird bei einer troden. Die Linie 4 zeigt, wie tief das geschmolzene Temperatur durchgeführt, die hoch genug ist, um die Elektrodenmaterial in den im übrigen festen Körper Schmelzfront tiefer in das Germaniumplättchen eineingedrungen ist. Die in der Figur angegebene Ab- 40 dringen zu lassen, als bei der ersten Schmelzbehandmessung α beträgt etwa 250 Mikron und die Ab- lung der Fall war. Die bei der zweiten Schmelzbemessung b etwa 200 Mikron. Während der Erhitzung handlung zusätzlich aufgeschmolzenen Teile der Elekkann das Antimon längs der Oberfläche des Platt- trodenhälften sind mit 9 a und 9 b bezeichnet. Die chens 1 diffundieren und so über die Oberfläche in Linie 10 a gibt die Eindringungstiefe der Schmelzdas Halbleiterplättchen eindringen. Weiterhin kann 45 front während der zweiten Schmelzbehandlung an, das Antimon über die Grenzfläche 4 zwischen der während die in Fig. 2 mit der Linie 4a angegebene Elektrodenmaterialschmelze und dem Halbleiter- Eindringtiefe der ersten Schmelzbehandlung in Fig. 3 plättchen in die Zone 1 eindringen. Dies ist von der mit einer gestrichelten Linie 4a wiedergegeben ist. Temperatur und der Dauer der Schmelzbehandlung Nach der Rekristallisierung sind sowohl die Zone 2a abhängig. Bei der gegebenen Temperatur und Zeit- 50 als auch die Fortsetzung dieser Zone, d. h. die Zone 9 a, dauer ist die Eindringtiefe der Diffusion aber gering, beide η-leitend. In der rechten Elektrodenhälfte sind und die diffundierte Schicht ist daher deutlichkeits- aber die Zone 9 & und die Zone 2 & nach der Rekristallihalber unter der Oberfläche nicht dargestellt, jedoch sierung in die p-leitenden Zonen 9& und 2b' umgenur unterhalb der Schmelzfront 4 als die Zone 5 an- formt, weil das Aluminium während der Rekristalligegeben. 55 sierung infolge der hohen Lösbarkeit und Segre-
Radial durch die Schicht 3 hindurch wird eine enge gationskonstante von Aluminium die ursprüngliche
Nut vorgesehen, die über die Schicht 3 und die Zone 2 Wirkung des Antimons überkompensiert hat. In
bis in die Zone 1 des Plättchens reicht. Diese Nut diesem Zusammenhang wird bemerkt, daß es für Überwird
mit Hilfe eines Ultraschall-Schneidverfahrens kompensation nicht notwendig ist, daß die letzte zuangebracht,
wobei ein dünnes Schneidmesser und 60 gesetzte Aktivatorsubstanz eine größere Segregationseine
Paste aus sehr feinem Aluminiumoxvdschleifpulver konstante als die erste besitzt. Überkompensierung
benutzt wird. Die Nut hat eine Bodenbreite von nur etwa kann auch bei etwa gleichen Segregationskonstanten
25 Mikron und verläuft weiterhin etwas V-förmig in- oder sogar bei einem größeren Abscheidungsfolge
des Abschleifens der Nutseiten beim Fort- koeffizienten des ersten Aktivators dadurch erreicht
schieiten des Schneidens. 65 werden, daß der Gehalt des zweiten Aktivators in der
Die Anordnung wird darauf etwa 5 Minuten bei zu bildenden Schmelze entsprechend größer als der
70° C in einem 20-Volumprozent-Wasserstoffperoxyd- des ersten gewählt wird. Im allgemeinen ist es aber
bad geätzt. Das Ätzmittel entfernt etwa 2,5 Mikron vorzuziehen, daß der Abscheidungskoeffizient und die
der Germaniumoberfläche, und daher wird auch aus Löslichkeit des zweiten Aktivators größer als die des
der Nut halbleitendes, während des Schneidens be- 70 ersten sind.
Die koagulierte Schicht 3 V bildet den Metallteil der
p-leitenden Elektrode (3 b', 2 b', 9 b) und besteht aus Blei, Aluminium und Antimon und gegebenenfalls
noch einem geringen Gehalt an Germanium. Die Linie 4 b von Fig. 2 ist in Fig. 3 als eine gestrichelte
Linie 4 b' angegeben.
Neben einer Rekristallisierung und Legierungsbildung tritt auch während der zweiten Schmelzbehandlung
eine Diffusion auf. Während des Aufschmelzens diffundiert das Antimon sowohl in der rechten als
auch in der linken Elektrodenhälfte über die Schmelzfront in den Körper ein, während das Aluminium
nur in den rechten Teil der Elektrode eindiffundiert.
Infolge dieser Diffusion liegt der p-n-Übergang (nicht dargestellt) in der rechten Elektrode etwas unterhalb
der Linie 10 b, welche die Eindringtiefe der Schmelzfront in der rechten Elektrode darstellt. Weiterhin
ist während der zweiten Schmelzbehandlung infolge der Diffusion des Antimons, das viel schneller als das
Aluminium diffundiert, eine η-leitende Zone 12 entstanden, die innen von der Linie 11 begrenzt wird und
sich im wesentlichen über die Oberfläche der p-Zone 1 unter der Zone 9a, unter einem Teil der Nutoberfläche
und unter dem p-n-Übergang der rechten Elektrode erstreckt. Durch die Diffusion während der zweiten
Temperaturbehandlung, die ja bei einer höheren Temperatur und während längerer Zeit erfolgte als
die erste Temperaturbehandlung, entsteht eine gut definierte diffundierte Schicht 12 bzw. Übergang 11 im Vergleich
zu der schwachen Diffusion bei der ersten Temperaturbehandlung. Während dieser zweiten Temperaturbehandlung
erfahren die in Fig. 2 dargestellten Teile 3 a und 36 der Elektroden eine Formänderung,
und zwar nehmen sie die Gestalt der Teile 3 a und 3 b' nach Fig. 3 an. Weiterhin ist aus Fig. 3 ersichtlich,
daß das Elektrodenmaterial während des Aufschmelzens praktisch nicht in die Nut fließt, obwohl
diese Nut sehr eng ist. Deutlichkeitshalber sind in den Figuren die Ausmaße des nach dem zweiten Aufschmelzen
koagulierten Materials, dessen maximale Eindringtiefe der Schmelzfront durch die Linien 10 a
und 10 b wiedergegeben ist, in senkrechter Richtung übertrieben groß dargestellt. Es ist nicht erforderlich,
während der zweiten Schmelzbehandlung tiefer im Halbleiterplättchen zu legieren als während der ersten
Schmelzbehandlung. Trotzdem wird dies zweckmäßig gemacht, da dann die Basisstärke des Transistors von
der Eindringtiefe des Elektrodenmaterials praktisch unabhängig ist, da die Stärke der Basiszone praktisch
völlig durch die Diffusion während der zweiten Schmelzbehandlung bedingt wird, wobei diese Diffusion
dann von den neu entstandenen Schmelzfronten 10 α und 10 & aus erfolgt. Beim Festlegen des Temperaturunterschiedes
zwischen der ersten und zweiten Schmelzbehandlung, der notwendig ist, um während
der zweiten Schmelzbehändlung eine größere Eindringtiefe der Schmelzfront zu erzielen, muß dem Rechnung
getragen werden, daß während des Schneidens der Nut 6 ein Elektrodenmaterialverlust auftritt. Im
vorliegenden Beispiel wird z. B. beim Anbringen der Nut infolge des Gehaltunterschieds der beiden EIemende
im Elektrodenmaterial verhältnismäßig mehr Blei als Antimon entfernt.
Es ist klar, daß die Nut 6 tief genug sein muß, damit nicht während der zweiten Schmelzbehandlung
der Halbleiterkörper nicht tiefer als der Boden der Nut abgeschmolzen wird.
Die Anordnung nach Fig. 3 kann dann z. B. auf folgende Weise zu einem p-n-p-Transistor abgearbeitet
werden. Die oberhalb der gestrichelten Linie 13 liegende Oberfläche des Körpers nach Fig. 3 wird mit
einer ätzbeständigen, aus einer Lösung von Polystyren in Äthyl-Methylketon bestehenden Lackschicht bedeckt
und das Ganze in eine auf 700C erhitzte, 20 %-Wasserstoffperoxydlösung eingetaucht. Die Behandlung
wird fortgesetzt, bis der unterhalb der gestrichelten Linie 13 liegende Körperteil weggeätzt ist.
Anschließend wird die Lackschicht durch Eintauchen in ein Äthyl-Methylketon-Bad entfernt.
ίο Sodann wird auf dem Körper eine Kollektorelektrode
angebracht, indem eine dünne, aus Indium mit 1 Gewichtsprozent Gallium bestehende Scheibe auf die
geätzte Körperseite den Elektroden 3 α und 3 b' gegenüber auflegiert wird, welches z. B. durch Erhitzen in
einer Wasserstoffatmosphäre für 5 Minuten auf etwa 500° C erfolgen kann. Bei dieser Temperatur erfolgt
nahezu keine weitere Diffusion. Die Lage der Kollektorscheibe ist nicht kritisch; sie wird vorzugsweise
etwa den Schichten 3 a und 3 b' gegenüber angebracht.
In Fig. 4 bezeichnet 14 die rekristallisierte halbleitende Zone der Kollektorelektrode, und die
Zone 15 bildet den aus einer Indium-Gallium-Legierung mit noch einem geringen Gehalt an Germanium
bestehenden Metallteil der Kollektorelektrode. Auf der Schicht 15 wird mittels eines Indiumlots 17 ein
widerstandsfähiger Nickeldraht 16 festgelötet, der als Zuleitungsdraht und als Trägerkörper dient. Auf den
Metallschichten 3 α und 3 b' der Basiselektrode bzw. Emitterelektrode werden gleichfalls mittels eines
Indiumlots 20 bzw. 21 dünne Nickeldrähte 18 und 19 festgelötet.
Die Nut 6 wird darauf mit einer Lackschicht bis oberhalb der Zonen 2 a und 2 b' dadurch aufgefüllt,
daß man einen Tropfen einer Polystyrenlösung in Äthyl-Methylketon in die Nut 6 einfallen läßt. Der
Lack ist so verdünnt, daß er frei längs der Nutoberfläche fließen kann und die Enden der Nut 6 nur wenig
überragt. Nach dem Auffüllen mit dem Lack bis zu einer in Fig. 4 mit einer gestrichelten Linie wiedergegebenen
Höhe läßt man die Anordnung trocknen. Die drei Zuleitungsdrähte 16, 18 und 19 werden dann
an den positiven Pol einer Spannungsquelle angeschlossen. Anschließend wird die Anordnung in eine
5'%-wäßrige NaOH-Lösung enthaltendes Ätzbad gesetzt
und eine Platinelektrode im Ätzbad aufgehängt und mit dem negativen Pol der Spannungsquelle verbunden.
Mit einem Strom von 10 mA werden in etwa 10 Minuten mehrmals 25 Mikron der Oberfläche entfernt,
wie in Fig. 5 dargestellt. Wie aus dieser Figur ersichtlich, hat das Ätzmittel teilweise auch unterhalb
der Metallteile 3 α und 3 b' der Elektroden geätzt. Schließlich ist beim Ätzen auch der an der Oberfläche
liegende Teil der η-leitenden diffundierten Schicht entfernt.
Aus der Nut 6 wird darauf die Lackschicht durch Lösen in Äthyl-Methylketon entfernt. Zum Schluß
erfolgt noch eine Ätzung in einem 20% Wasserstoff-Peroxyd enthaltenden Bad während etwa 15 Sekunden
bei 70° C. Der Transistor wird dann in bekannter Weise in einer Hülle montiert.
Der so hergestellte Transistor besitzt einen niedrigen Basiswiderstand, da der geometrische Abstand
zwischen dem Basiskontakt 3a und der Emitterelektrode klein ist und außerdem über diesen äußerst
kleinen Abstand noch längs der Oberfläche über den Boden der Nut ein Stromweg mit niedrigem spezifischem
Widerstand vorhanden ist. Der niedrige spezifische Widerstand in der Oberfläche ist auf die Diffusion
von Antimon während der zweiten Schmelzbehandlung zurückzuführen, da bei Diffusion in eine
009 627/323
Oberfläche immer in dieser Oberfläche eine beträchtlich höhere Konzentration vorhanden ist als in einem Abstand
unterhalb der Oberfläche. Im vorliegenden Falle wird das Antimon für die Diffusion aus dem geschmolzenen
Elektrodenmaterial geliefert und diffundiert von dort aus in hohem Maße längs der Oberfläche.
Der Transistor besitzt weiterhin einen sehr niedrigen Rauschpegel und eine hohe Stabilität. Auch besitzt der
oben beschriebene p-n-p-Transistor eine niedrige Fmitter-Basis-Kapazität und eine niedrige Basis- xo
Kollektor-Kapazität infolge der Beschränkung der Oberfläche der p-n-Grenzschichten während des
Ätzens, wobei sogar ein Teil unterhalb der Metallteile der Emitter- und Kollektorelektroden weggeätzt ist.
Infolge der vorerwähnten besonderen Eigenschaften ist der Transistor zur Anwendung bei hohen Frequenzen
besonders geeignet.
Fig. 6 zeigt in Draufsicht einen Transistor in einem der Fig. 3 entsprechenden Herstellungsstadium. Statt
einer geraden Nut quer durch die Elektrode hindurch ist bei dieser Ausführungsform eine ringförmige Nut 6
vorgesehen, die mit Polystyrenlack gefüllt wird, bevor auf die zweite Ätzbehandlung übergegangen wird. Der
Mittelteil 3 V bildet den Metallteil der Emitterelektrode, während der Außenteil 3 α den Metallteil der
Basiselektrode darstellt. Während der zweiten Ätzbehandlung kann, da die Emitterelektrode von der mit
Polystyren gefüllten Nut völlig umgeben ist, in diesem Falle das Ätzen unterhalb des Metallteiles der Emitterelektrode
nicht erfolgen. Deshalb ist die Emitter-Basis- 30· Kapazität höher, und diese Ausführungsform eignet
sich weniger zur Anwendung bei sehr hohen Frequenzen, obwohl die Anordnung für mittlere Leistung bei
hohen Frequenzen besonders geeignet ist. Die übrigen nicht erwähnten Herstellungsstadien gleichen denen.
welche an Hand der Fig. 1 bis 5 beschrieben wurden.
Bemerkt wird noch, daß noch verschiedene Abwandlungen möglich sind. So kann z. B. nach der ersten
Aufschmelzbehandlung die entstandene Elektrode in mehr als zwei Teile geteilt werden, und die zweite
Aufschmelzbehandlung kann zum Beeinflussen der Leitfähigkeit und/oder des Leitungstyps einer oder
mehrerer der Elektroden benutzt werden. Ferner ist es möglich, in denjenigen Fällen, in denen auch nach
dem Anbringen der Nut die Natur einer der Elektroden geändert und auch die Diffusion der Basiszone
durchgeführt werden muß, diese beiden Schritte in zwei getrennten Aufschmelzbehandlungen durchzuführen.
Außerdem können an Stelle der hier erwähnten Halbleiter Germanium und Silicium auch andere
Halbleiter, wie z. B. die halbleitenden Verbindungen, die IH-V-Verbindungen, z. B. GaAs en InP, verwendet
werden.
Claims (33)
1. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung, deren Halbleiterkörper wenigstens
zwei nebeneinanderliegende aufgeschmolzene Elektroden und eine Nut aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß auf dem Halbleiterkörper eine Elektrode über eine zusammenhängende Oberfläche aufgeschmolzen
wird, worauf wenigstens der Metallteil dieser Elektrode durch das Anbringen einer
engen Nut im erstarrten Material, die wenigstens bis an die rekristallisierte Zone der Elektrode
reicht, in zwei oder mehr Teile geteilt wird, und daß darauf die getrennten Teile der Elektrode
wenigstens teilweise wieder zum Schmelzen gebracht werden, ohne sie ineinander überfließen zu
lassen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut wenigstens bis in die
rekristallisierte Zone reicht.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut tiefer reicht als die während
der ersten Temperaturbehandlung durch Diffusion und/oder Segregation beeinflußte Zone unterhalb
der Elektrode.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß einem
oder mehreren der getrennten Elektrodenteile eine Aktivatorsubstanz vor oder während der zuletzt
genannten Aufschmelzbehandlung zugesetzt wird, so daß nach der zweiten Aufschmelzbehandlung
zwei voneinander verschiedene Elektroden erzielt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen verschiedenen Leitungstyp der Elektroden
hervorrufenden Zusatz von Verunreinigungen.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der
Aktivator einem Teil in Form einer Dispersion in einem Bindemittel zugesetzt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei der ersten Aufschmelzbehandlung
zur Erzielung der Elektrode über eine zusammenhängende Oberfläche ein Donatoren enthaltendes
Elektrodenmaterial aufgeschmolzen wird und nach dem Anbringen der Nut einem der erstarrten Teile
ein Akzeptoren enthaltendes Material zugesetzt wird, worauf bei der nächsten Aufschmelzbehandlung
an der einen Nutseite infolge der überkompensierenden Wirkung des Akzeptors eine p-leitende
Elektrode und an der anderen eine n-leitende Elektrode entsteht.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Segregationskonstante des Akzeptors
größer als die der Donatorverunreinigung ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Akzeptor Aluminium ist.
10. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei der ersten Aufschmelzbehandlung
zur Erzielung der Elektrode über eine zusammenhängende Oberfläche ein Akzeptoren enthaltendes
Material aufgeschmolzen wird und nach dem Anbringen der Nut ein Donatoren enthaltendes Material
einem der erstarrten Teile zugesetzt wird, worauf bei der nächsten Aufschmelzbehandlung
der einen Nutseite infolge der überkompensierenden Wirkung des Donators eine η-leitende Elektrode
und an der anderen Seite eine p-leitende Elektrode entsteht.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Segregationskonstante des
Donators größer als die des Akzeptors ist.
12. Verfahren nach Anspruch 5 und/oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei der ersten Aufschmelzbehandlung
ein praktisch neutrales, als Trägermaterial für Aktivatore geeignetes Elektrodenmaterial
aufgeschmolzen wird, worauf nach dem Anbringen der Nut der einen Seite der Nut ein Akzeptor und der anderen Seite ein Donator
zugesetzt wird und nach der zweiten Aufschmelzbehandlung an der einen Seite eine p-leitende und
an der anderen Seite eine η-leitende Elektrode erzeugt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch die Verwendung von Blei oder Wismut als
Trägermaterial bei einem Germaniumkörper oder
ι uyu / /υ
von Blei als Trägermaterial bei einem Siliciumkörper.
14. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch die Verwendung zur Herstellung einer Halbleiteranordnung
mit zwei aneinandergrenzenden Elektroden gleichen Leitungstyps.
15. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Basiszone bereits vor der ersten Aufschmelzbehandlung durch Diffusion in den Körper
angebracht wird.
16. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß während einer oder mehrerer Aufschmelzbehandlungen ein Aktivator in den Körper eindiffundiert.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Diffusion während
einer oder mehrerer der Aufschmelzbehandlungen die unterliegende Basiszone im Halbleiterkörper
angebracht wird.
18. Verfahren nach Anspruch 16 und/oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß der eindiffundierende
Aktivator aus der Umgebungsatmosphäre während der Aufschmelzbehandlung zugeführt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß der eindiffundierende
Aktivator aus dem Elektrodenmaterial zugeführt wird.
20. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der eindiffundierende Aktivator
den Leitungstyp des Halbleiterkörpers ändert.
21. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß
die Diffusion des Aktivators zu einem wesentlichen Teil bei der Aufschmelzbehandlung nach dem Anbringen
der Nut durchgeführt wird.
22. Verfahren nach Anspruch 21 zur Herstellung
einer Halbleiteranordnung mit zwei aneinandergrenzenden Elektroden verschiedenen Leitungstyps,
wobei der eindiffundierende Aktivator und der einem oder mehreren der Teile zugesetzte Aktivator
von entgegengesetzter Art sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Diffusionsgeschwindigkeit
des diffundierenden Aktivators größer ist als die des dem Elektrodenmaterial zugesetzten Aktivators.
23. Verfahren nach Anspruch 21 und/oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Diffusion
in der Nut eine Oberflächenschicht hoher Leitfähigkeit angebracht wird.
24. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß
der eindiffundierende Aktivator bereits dem bei der ersten Aufschmelzbehandlung aufzuschmelzenden
Elektrodenmaterial zugesetzt ist und von diesem Elektrodenmaterial aus während einer Aufschmelzbehandlung
nach dem Anbringen der Nut in den Körper eindiffundiert wird.
25. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß
die Eindringtiefe der Schmelzfronten in den Halbleiterkörper bei der Aufschmelzbehandlung nach
dem Anbringen der Nut größer ist als die der Schmelzfront bei der ersten Aufschmelzbehandlung.
26. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß zum Herstellen der Nut ein dünnes Ultraschallmesser in Verbindung mit einem feinen
Schleifmittel benutzt wird.
27. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 25, gekennzeichnet
durch die Herstellung der Nut mit Hilfe eines mit einem feinen Schleifmittel bedeckten dünnen Drahtes,
der an der betreffenden Stelle hin- und herbewegt wird.
28. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet,
daß die Nut mittels eines dünnen Drahtes hergestellt wird, der an der betreffenden
Stelle in Gegenwart eines feinen Schleifmittels, z. B. einer Schleifpaste, hin- und herbewegt wird.
29. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die
Nut nachgeätzt wird.
301. Verfahren nach einem oder mehreren der
vorliegenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der gegenüberliegenden Seite des Halbleiterkörpers
eine dritte Elektrode angebracht ist.
31. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß nach der letzten Aufschmelzbehandlung die Nut mit einem ätzbeständigen Stoff gefüllt
wird, worauf die Anordnung einer Ätzbehandlung unterworfen wird, bei welcher unterhalb des Metallteiles
mindestens einer der Elektroden ein Teil des halbleitenden Materials weggeätzt wird.
32. Verwendung einer nach dem Verfahren gemäß Anspruch 5 hergestellten Halbleiteranordnung
als p-n-p- oder n-p-n-Transistor, bei der die Elektroden von entgegengesetztem Leitungstyp als
Basiselektrode und Emitterelektrode verwendet werden.
33. Verwendung einer nach dem Verfahren gemäß Anspruch 14 hergestellten Halbleiteranordnung
als Feldeffekt-Transistor, bei der die Elektroden als Zuführungselektrode und als Abführungselektrode
verwendet werden.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 018 555.
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 018 555.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 009 627/323 10.60
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