DE1127482B - Method for doping the emitter electrode of a semiconductor device with aluminum - Google Patents
Method for doping the emitter electrode of a semiconductor device with aluminumInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
B 57723 Vfflc/21gB 57723 Vfflc / 21g
BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 12. APRIL 1962NOTICE THE REGISTRATION AND ISSUE OF EDITORIAL: APRIL 12, 1962
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Dotieren der Emitterelektrode einer Halbleiteranordnung mit Aluminium.The invention relates to a method for doping the emitter electrode with a semiconductor arrangement Aluminum.
Es hat sich gezeigt, daß es zum Erzielen einer optimalen Leistung einer Halbleiteranordnung, wie z. B. einem pnp-Tfansistor, vorteilhaft ist, den legierten Emitterübergang eben auszubilden. Ein ebener, legierter Emitterübergang gewährleistet eine verbesserte und gleichmäßige Kollektor-Durchbruchspannung Vce für eine bestimmte Basisbreite, weniger Emitter-Kollektor-Kurzschlüsse während des Legierens und die Möglichkeit, engere Basisbreiten zu legieren.It has been found that to achieve optimal performance of a semiconductor device such. B. a pnp transistor, it is advantageous to form the alloyed emitter junction flat. A flat, alloyed emitter junction ensures an improved and uniform collector breakdown voltage V ce for a certain base width, fewer emitter-collector short circuits during alloying and the possibility of alloying narrower base widths.
Durch photographische Mikroskopaufnahmen von geschnittenen Transistoren wurde festgestellt, daß der Kollektorübergang durchweg glatt ist, während der Emitterübergang im allgemeinen wellenförmige Struktur hat. Versuche haben gezeigt, daß die Welligkeit auf der Anwesenheit von Gallium im Emitter beruht. Ferner gaben gerade mit Aluminium dotierte Emitter stärker streuende Ergebnisse. Im Hinblick darauf war anzunehmen, daß ein Emitter aus reinem Indium den gewünschten ebenen pn-Übergang ergibt. Das Indium muß jedoch, nach dem es in das Germanium eingedrungen ist, dotiert werden, um die gewünschte hohe Leistung .zu erhalten.It was found by photomicrographs of cut transistors that the collector junction is smooth throughout, while the emitter junction is generally wavy Structure has. Experiments have shown that the ripple is due to the presence of gallium in the Emitter is based. Furthermore, emitters doped with aluminum gave more scattering results. in the In view of this, it was to be assumed that an emitter made of pure indium would produce the desired planar pn junction results. However, after the indium has penetrated into the germanium, it must be doped, to get the high performance you want.
Für das Dotieren von Indium ist Aluminium vorteilhaft, jedoch ist dessen rasche Oxydation ein bedeutendes Hindernis. Weiterhin ist es notwendig, das Auflösen des Aluminiums im Indium zu verzögern, um eine Welligkeit des pn-Übergängs zu vermeiden.Aluminum is advantageous for doping indium, but its rapid oxidation is one significant obstacle. Furthermore, it is necessary to delay the dissolution of the aluminum in the indium, in order to avoid ripples in the pn junction.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Dotieren der Emitterelektrode einer Halbleiteranordnung zu schaffen, mit dem die vorstehenden Schwierigkeiten beseitigt werden. Erfindungsgemäß wird dies durch Verwendung eines mit Aluminium überzogenen Stahlstreifen erreicht, dessen Aluminium von Oxyd befreit und mit Nickel plattiert wird und der dann an die bereits einlegierte Emitterelektrode aus einer Indiumlegierung angeschmolzen wird.The invention is based on the object of a method for doping the emitter electrode of a To provide a semiconductor device with which the above difficulties are eliminated. According to the invention this is achieved by using a steel strip coated with aluminum, whose aluminum is freed of oxide and plated with nickel and which is then attached to the already alloyed Emitter electrode is melted from an indium alloy.
Dadurch wird nicht nur die Oxydation des Aluminiums verhindert, sondern auch eine Verzögerung der Auflösung des Aluminiums in der geschmolzenen Indium-Germanium-Legierung bei den Legierungstemperaturen erreicht. This not only prevents the aluminum from oxidizing, but also slows it down the dissolution of the aluminum in the molten indium-germanium alloy at the alloy temperatures.
Das Verfahren nach der Erfindung wird ausführlich in der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen an Hand einer möglichen Ausführungsform der Erfindung erläutert. Es zeigt Fig. 1 einen Querschnitt durch eine gemäß- der.··■ ·.The method according to the invention is described in detail in the following description in connection with FIG the drawings explained on the basis of a possible embodiment of the invention. It shows 1 shows a cross section through a according to the. ·· ■ ·.
Verfahren zum Dotieren der Emitterelektrode einer Halbleiteranordnung mit AluminiumMethod for doping the emitter electrode of a semiconductor device with aluminum
Anmelder:Applicant:
The Bendix Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)The Bendix Corporation,
New York, NY (V. St. A.)
Vertreter: Dipl.-Ing. K.-A. Brose, Patentanwalt,
Pullach bei München, Wiener Str. 2Representative: Dipl.-Ing. K.-A. Brose, patent attorney,
Pullach near Munich, Wiener Str. 2
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 27. Mai 1959 (Nr. 816 233)Claimed priority:
V. St. v. America, May 27, 1959 (No. 816 233)
Thomas Hyde Strudwick, Sea Girt, N. J. (V. St. Α.), ist als Erfinder genannt wordenThomas Hyde Strudwick, Sea Girt, N.J. (V. St. Α.), Has been named as the inventor
vorliegenden Erfindung hergestellten Anordnung vor dem Erhitzen undpresent invention made assembly prior to heating and
Fig. 2 einen Querschnitt der gleichen Anordnung nach dem Erhitzen.Figure 2 is a cross-section of the same arrangement after heating.
In der Zeichnung sind in beiden Figuren gleichen Teilen gleiche Bezugszeichen zugeordnet. 5 ist ein Plättchen aus halbleitendem Material, das aus Germanium bestehen kann und mit irgendeiner der gebräuchlichen Aktivatoren dotiert und in der üblichen Weise behandelt sein kann. Weiter ist ein Kollektor 6 vorhanden, der aus Indium oder einem anderen geeigneten Material bestehen kann.In the drawing, the same parts are assigned the same reference numerals in both figures. 5 is a Platelets made of semiconducting material, which can consist of germanium and with any the usual activators doped and treated in the usual way. Next is a collector 6 is present, which can consist of indium or another suitable material.
Für den Emitter ist eine Scheibe aus einer Indium-Blei-Legierung 7 vorgesehen, wobei das Blei den Zweck hat, die Legierungstiefe und die Legierungstemperatur einstellen zu können. Zum Emitter gehört ferner ein Mittelstreifen 8 aus Stahlband, das auf der einen Seite mit Nickel, auf der anderen Seite mit Aluminium mit einem Dickenverhältnis von 10 : 80 : 10 plattiert ist und unter dem Handelsnamen »Alnifer« vertrieben wird. Der Streifen wird zum Entfernen des Aluminiumoxyds in ein Flußsäurebad getaucht und dann in ein Nickelbad gebracht, um chemisch nicht elektrisch einen dünnen Nickelüberzug auf der Aluminiumoberfläche herzustellen. Die Streifen 8 werden dann ausgestanzt und bestehen aus einer Schicht 9 aus Eisen, ferner einer Schicht 10 aus Aluminium sowie den nickelplattierten Oberflächenschichten 11 und 12.A disk made of an indium-lead alloy 7 is provided for the emitter, the lead being the The purpose is to be able to adjust the alloy depth and the alloy temperature. To the emitter also includes a central strip 8 made of steel strip, which on one side with nickel, on the other Side is clad with aluminum with a thickness ratio of 10: 80: 10 and under the Trade name "Alnifer" is sold. The strip is used to remove the alumina immersed in a hydrofluoric acid bath and then placed in a nickel bath to be chemically non-electrical create a thin nickel coating on the aluminum surface. The strips 8 are then punched out and consist of a layer 9 made of iron, furthermore a layer 10 made of aluminum as well the nickel-plated surface layers 11 and 12.
209 559/417209 559/417
Eine Elektrodenzuführung 13 kann an der Oberflächenschicht 12 befestigt sein.An electrode lead 13 can be attached to the surface layer 12 be attached.
Die vorstehenden Teile werden zusammen mit einem Basisring 14 in üblicher Weise erhitzt und ergeben die Anordnung nach Fig. 2. Die Anordnung wird nach dem Erhitzen wie üblich geätzt und weiterbehandelt. Nach dem Erhitzen ist ein Teil des Kollektormaterials 6 in das Plättchen 5 eingedrungen und bildet nach dem Erstarren einen pn-Ubergang. Eine Zuführung 15 kann am Kollektor 6 befestigt werden. Der Indium-Blei-Emitter 7 dringt beim Erhitzen in das Plättchen 5 ein, und gleichzeitig wird die Nickelplattierung durch das Indium in der Emitterlegierung gelöst und ermöglicht so dem freigelegten Aluminium, sich ebenfalls im Indium zu lösen. Bei nachfolgender Kühlung bildet die Rekristallisationsschicht der Aluminium-Germanium-Legierung mit niedrigem Widerstand einen relativ ebenen Emitterübergang mit den gewünschten elektrischen Eigenschaften. Der Kollektor kann in derselben Weise behandelt werden, wie es für den Emitter dargelegt wurde.The preceding parts come together with a base ring 14 heated in the usual way and result in the arrangement according to FIG. 2. The arrangement is etched and treated as usual after heating. After heating, part of the Collector material 6 penetrated into the plate 5 and forms a pn junction after solidification. A feed 15 can be attached to the collector 6. The indium-lead emitter 7 penetrates the Heating in the wafer 5, and at the same time the nickel plating by the indium in the The emitter alloy is dissolved and thus enables the exposed aluminum to also become in the indium to solve. With subsequent cooling, the recrystallization layer of the aluminum-germanium alloy forms with low resistance a relatively flat emitter junction with the desired electrical Properties. The collector can be treated in the same way as it is for the Emitter was set out.
Claims (1)
»Nachrichtentechn. Fachberichte«, Bd. 1, 1955, Nachdruck 1957, S. 31/32;
»Gmelins Handbuch«, 8. Auflage, Germanium —German Auslegeschrift No. 1 005 646;
»Telecommunications Fachberichte ", Vol. 1, 1955, reprint 1957, p. 31/32;
"Gmelins Handbuch", 8th edition, Germanium -
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US81623359A | 1959-05-27 | 1959-05-27 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1127482B true DE1127482B (en) | 1962-04-12 |
Family
ID=25220032
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DEB57723A Pending DE1127482B (en) | 1959-05-27 | 1960-05-04 | Method for doping the emitter electrode of a semiconductor device with aluminum |
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---|---|
DE (1) | DE1127482B (en) |
GB (1) | GB876077A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1286220C2 (en) * | 1965-06-28 | 1974-04-04 | Deutsche ITT Industries GmbH, 78OO Freiburg | PROCESS FOR MAKING ALLOY CONTACTS CONTAINING ALUMINUM AND NICKEL |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1005646B (en) * | 1953-10-26 | 1957-04-04 | Western Electric Co | Process for the production of large-area, crack-free semiconductor p-n connections |
-
1960
- 1960-05-02 GB GB1537460A patent/GB876077A/en not_active Expired
- 1960-05-04 DE DEB57723A patent/DE1127482B/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1005646B (en) * | 1953-10-26 | 1957-04-04 | Western Electric Co | Process for the production of large-area, crack-free semiconductor p-n connections |
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DE1286220C2 (en) * | 1965-06-28 | 1974-04-04 | Deutsche ITT Industries GmbH, 78OO Freiburg | PROCESS FOR MAKING ALLOY CONTACTS CONTAINING ALUMINUM AND NICKEL |
DE1286220B (en) * | 1965-06-28 | 1974-04-04 | PROCESS FOR MAKING ALLOY CONTACTS CONTAINING ALUMINUM AND NICKEL |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB876077A (en) | 1961-08-30 |
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