DE1196297B - Mikrominiaturisierte, integrierte Halbleiterschaltungsanordnung und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Mikrominiaturisierte, integrierte Halbleiterschaltungsanordnung und Verfahren zu ihrer Herstellung

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DE1196297B
DE1196297B DET27614A DET0027614A DE1196297B DE 1196297 B DE1196297 B DE 1196297B DE T27614 A DET27614 A DE T27614A DE T0027614 A DET0027614 A DE T0027614A DE 1196297 B DE1196297 B DE 1196297B
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. α.:
HOIl
Deutsche Kl.: 21g-11/02
Nummer: 1196297
Aktenzeichen: T 27614 VIII c/21 g
Anmeldetag: 5. Februar 1960
Auslegetag: 8. Juli 1965
Die Erfindung bezieht sich auf eine mikrominiaturisierte, integrierte Halbleiterschaltungsanordnung mit einem Halbleiterplättchen, in dem oder auf dem zwei oder mehrere Schaltungselemente vorhanden sind, von denen wenigstens eines die Eigenschäften eines Transistors und wenigstens ein weiteres die Eigenschaften eines Widerstands aufweist, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung solcher Anordnungen.
Zum Zweck der Miniaturisierung ist es bereits bekannt, einen Transistor, ein .RC-Glied mit verteilten Elementen und einen Widerstand eines Phasenschieberoszillators in einem Halbleiterkörper zu bilden. Der Transistor ist dabei durch kombinierte Anwendung der Legierungs- und der Kristallziehtechnik am einen Ende des Körpers so gebildet, daß seine Übergänge sich zu entgegengesetzten Flächen des Körpers erstrecken, das verteilte .RC-Glied besteht aus einem langgestreckten Ansatz an der Basiszone des Transistors, an dem die Kapazitäten durch anlegierte pn-Übergänge gebildet sind, und ein langgestreckter Ansatz der Kollektorzone bildet den Kollektorwiderstand.
Diese bekannte Anordnung ist auf ganz spezielle Schaltungen beschränkt, bei denen eine ÄC-Schaltung unmittelbar mit der Basis und ein Widerstand unmittelbar mit dem Kollektor eines Transistors verbunden sind. Die Widerstände sind durch die langgestreckten Ansätze des Halbleiterkörpers defi-
Mikrominiaturisierte, integrierte Halbleiterschaltungsanordnung und Verfahren zu ihrer Herstellung
Anmelder:
Texas Instruments Incorporated, Dallas, Tex. (V. St. A.)
Vertreter:
Dipl.-Ing. E. Prinz,
Dr. rer. nat. G. Hauser und Dipl.-Ing. G. Leiser, Patentanwälte,
München-Pasing, Ernsbergerstr. 19
Als Erfinder benannt:
Jack St. Clair Kilby, Dallas, Tex. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 6. Februar 1959 (791 602), vom 12. Februar 1959 (792 840)
miteinander verträglichen Verfahrensschritten, die sich insbesondere für eine automatisierte Massen-
niert, der zu diesem Zweck eine ganz bestimmte Ge- 30 fertigung eignen, mit äußerst kleinen Abmessungen stalt haben muß. Es ist daher praktisch nicht möglich, möglich ist.
diese bekannte Anordnung durch Hinzufügung wei- Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht,
terer Schaltungselemente zu beliebigen integrierten daß der Kollektor-Basis-Übergang des Transistors Schaltungen zu erweitern. Sie ist ferner nur schwierig an einer Fläche des Plättchens endet und dort eine zu reproduzieren und eignet sich insbesondere nicht 35 umschlossene Fläche umgrenzt, daß der Basisfür eine weitgehend automatisierte Massenfertigung, Emitter-Übergang des Transistors an der gleichen weil bei der Herstellung an verschiedenen Seiten des Fläche des Plättchens endet und dort eine zweite H llbleiterkörpers Verfahrensmaßnahmen vorgenom- umschlossene Fläche umgrenzt, welche von der m .n werden müssen. Der Halbleiterkörper muß also ersten umschlossenen Fläche umgeben ist, und daß b 1 der Bildung der Schaltungselemente bereits in der 40 der Widerstand durch einen länglichen Abschnitt des endgültigen Form vorliegen, so daß er schwierig zu Plättchens gebildet ist, an dessen beiden Enden handhaben ist. Dies bedeutet eine wesentliche Ein- ohmsche Kontakte an einer Fläche des Plättchens schränkung für die Verkleinerung der Abmessungen. angebracht sind, und der über seine ganze Länge im Das Ziel der Erfindung besteht demgegenüber Abstand von den beiden umschlossenen Flächen darin, wenigstens einen Transistor und einen Wider- 45 liegt und im Innern des Plättchens wenigstens für stand in einem einzigen Halbleiterkörper in inte- den größten Teil seiner Länge durch ein Gebiet hohen grierter Form so zu bilden, daß keine Einschränkung Widerstandes von dem Transistor elektrisch gehinsichtlich der Verbindung dieser Schaltungs- trennt ist. .
elemente miteinander oder mit anderen gleichartigen Die nach der Erfindung ausgeführte integrierte
oder verschiedenartigen, in gleichen Halbleiterplätt- 50 Halbleiterschaltungsanordnung hat die Grundform chen gebildeten Schaltungselementen besteht, und eines Plättchens, also eines Körpers mit zwei im daß die Herstellung mit einer geringen Zahl von wesentlichen parallelen Flächen, deren Abmessungen
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groß gegen die Dicke des Plättchens sind. Da sich nach der Erfindung alle pn-Übergänge des Transistors zu der gleichen Räche des Plättchens erstrecken, bildet diese eine Arbeitsfläche, von der aus fast alle zur Herstellung erforderlichen Verfahrensmaßnahmen durchgeführt werden können. Dies erlaubt insbesondere die Anwendung der Diffusionstechnik mit allen sich daraus ergebenden Vorteilen. Der Widerstand ist in dem gleichen Halbleiterplättchen durch den Stromweg zwischen den beiden an einer Fläche des Plättchens angebrachten ohmschen Kontakten definiert und durch das Gebiet hohen Widerstands von dem Transistor elektrisch getrennt, so daß jede Frp.i7iigigkp.it hinsichtlich der Verbindung des Widerstands mit beliebigen Elektroden des Transistors oder sonstigen Schaltungselementen besteht. Aus dem gleichen Grund besteht auch keine Einschränkung für die Aufnahme einer beliebigen Anzahl weiterer Schaltungselemente in das gleiche HaIbleiterplättchen. Alle Schaltungselemente können mit einer verhältnismäßig kleinen Zahl von miteinander verträglichen Verfahrensmaßnahmen zum großen Teil gleichzeitig in dem Halbleiterplättchen gebildet werden.
Bei der nach der Erfindung ausgeführten Halbleiterschaltungsanordnung können im wesentlichen alle Schaltungselemente einer elektronischen Schaltung an der gleichen Fläche des Halbleiterplättchens gebildet sein. Die Schaffung der die Schaltungselemente trennenden Gebiete hohen Widerstands ist auf verschiedene Weisen möglich. Praktisch bedeutet dies, daß durch geeignete Formgebung die erforderliche gegenseitige elektrische Trennung zwischen verschiedenen Schaltungselementen hergestellt wird und die Bereiche definiert werden, die von bestimmten Schaltungselementen eingenommen werden. Zu der Formgebung gehören eine geeignete geometrische Ausgangsform des Halbleiterplättchens, beispielsweise lang und schmal, L-förmig, U-förmig usw., ein Entfernen von Teilen des Halbleitermaterials, eine stellenweise Umwandlung von eigenleitendem Halbleitermaterial durch Eindiffundieren von Störstoffen in der Weise, daß niederohmige Stromwege entstehen, und eine stellenweise Umwandlung von Halbleitermaterial eines Leitfähigkeitstyps in Halbleitermaterial des entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps in der Weise, daß der entstehende pn-übergang als Sperre für den Stromfluß wirkt In jedem Fall wird durch die Formgebung erreicht, daß Wege für den Stromfluß gebildet und/oder abgegrenzt werden. Dadurch wird die Bildung mehrerer verschiedenartiger Schaltungselemente in einem einzigen Halbleiterplättchen in einer im wesentlichen planaren Form möglich. Beispielsweise kann von einem Halbleiterplättchen eines bestimmtem Leitfähigkeitstyps ausgegangen werden, in dem dann durch Diffusion Zonen entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps gebildet werden, die von dem Hauptteil des Halbleitermaterials oder voneinander durch die entstehenden pn-Übergänge abgegrenzt sind. Dadurch können Schaltungselemente in der gewünschten Gestalt und gegenseitigen Lage in dem HalbleiterpJättehesi an der gleichen Fläche geformt werden.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung der Halbleiteranordnung nach der Erfindung besteht demgemäß darin, daß jeder Widerstand dadurch gebildet wird, daß ein Störstoff in das Plättchen eingeführt wird, der den Leitfähigkeitstyp des den Widerstand bildenden länglichen Abschnitts umkehrt.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielshalber erläutert. Darin zeigen
Fi g. 1 bis 5 a schematisch Beispiele verschiedener Schaltungselemente, die in einer nach der Erfindung ausgeführten mikrominiaturisierten, integrierten Halbleiterschaltungsanordnung enthalten sein können,
ίο F i g. 6 a schematisch eine nach der Erfindung ausgeführte mikrominiaturisierte, integrierte Multivibratorschaltung,
Fi g. 6 b das Schaltbild der Multivibratorschaltung von Fig. 6a in der gleichen räumlichen Anordnung, F i g. 7 das Schaltbild der Multivibratorschaltung von F i g. 6 a in gebräuchlicher Darstellung,
Fig. 8a schematisch einen nach der Erfindung ausgeführten mikrominiaturisierten, integrierten Phasenschieberoszillator,
F i g. 8 b das Schaltbild der Anordnung von F i g. 8 a in der gleichen räumlichen Anordnung und
Fig. 8c das Schaltbild des Phasenschieberoszillators von F i g. 8 a in gebräuchlicher Darstellung.
In Fig. 1 bis 5 sind Schaltungselemente dargestellt, die in einem Körper aus Halbleitermaterial gebildet sein können. Der Körper besteht aus einkristallinem Halbleitermaterial, wie Germanium, Silizium, oder einer intermetallischen Legierung, wie Galliumarsenid, Aluminiumantimonid, Indiumantimonid od. dgl.
In F i g. 1 ist dargestellt, wie ein Widerstand in einem einkristallinen Halbleiterkörper gebildet sein kann. Der Widerstand ist ein Massewiderstand mit einem Körper 10 aus Halbleitermaterial des Leitfähigkeitstyps η oder p. Elektroden 11 und 12 sind mit ohmschem Kontakt an einer Oberfläche des Körpers 10 in solchem Abstand voneinander angebracht, daß der gewünschte Widerstandswert erreicht wird. Ein ohmscher Kontakt besitzt bekanntlich Symmetrie und Linearität im Widerstandsverhalten, so daß der Strom in jeder Richtung hindurchfließen kann. Wenn zwei Widerstände miteinander verbunden werden sollen, ist es nicht notwendig, getrennte Anschlüsse für den gemeinsamen Punkt zu schaffen.
Der Widerstand kann berechnet werden aus
Darin ist L die aktive Länge in Zentimeter, A die Querschnittsfläche und ρ der spezifische Widerstand des Halbleitermaterials in Ohm · cm.
In Fig. la ist eine andere Möglichkeit der Bildung eines Widerstands in einem Körper aus Halbleitermaterial gezeigt. In diesem Fall ist in dem Körper 10 a aus Halbleitermaterial des Leitfähigkeitstyps ρ eine η-Zone 10 b gebildet. Dann besteht zwischen dem Körper 10 a und der Zone 10 & ein pn-übergang. Die Elektroden 11a und 12 a sind an einer Oberfläche der Zone 10 b in solchem Abstand angeordnet, daß der erwünschte Widerstandswert erreicht wird. Wie in Fig. 1 stehen die Elektroden 11 α und 12« in ohmschem Kontakt mit der Zone 10 ό. Bei dem in F i g. 1 a dargestellten Widerstand bildet der pn-übergang eine Sperre für den Stromfluß von der n-ZonelO& zu dem p-KörperlOa; dadurch ist der Stromfluß auf einen Weg in der η-Zone 10 έ zwischen den dort befindlichen Elektroden beschränkt. Ferner kann der Gesamtwiderstandswert in weiten
5 6
Grenzen beliebig eingestellt werden. Per Gesamt- Widerstands- und Kondensatoranordnungen kön-
widerstandswert kann beispielsweise leicht durch nen zu einer jRC-Schaltung mit verteilten Elementen'
Ätzen der gesamten Oberfläche beeinflußt werden, kombiniert werden. Eine solche Schaltung ist in
wodurch der oberste Abschnitt der n-ZonelOö ent- Fig. 3 gezeigt. Ein Plättchen20 mit p-Leitfähigkeit
fernt wird. Dabei muß sehr sorgfältig gearbeitet wer- 5 enthält eine Schicht 21 mit η-Leitfähigkeit. An der
den, damit nicht durch den pn-übergang hindurch- Oberseite ist ein breiter Flächenkontakt 22 angeord-
geätzt wird. Wahlweise kann auch an bestimmten Stel- net, und die Unterseite trägt im Abstand liegende
len bis zum pn-übergang 13 oder durch diesen hin- Elektroden 23. Derartige Schaltungen sind für Tief-
durch geätzt werden, wodurch die wirksame Länge paßfilter, Phasenschieber, Kopplungselemente usw.
des Weges, den der Strom zwischen den Elektroden io verwendbar; ihre Parameter können aus den obigen
nehmen muß, vergrößert wird. Schließlich ist es bei Gleichungen berechnet werden. Es sind auch andere
der Bildung eines Widerstandes gemäß Fig. la mög- geometrische Anordnungen dieser allgemeinen Art
lieh, durch die Steuerung der Dotierung oder der möglich.
Störstoff konzentration in der n-Zone 10 b niedrigere Transistoren und Dioden können in dem Plättchen
und nahezu konstante Temperaturkoeffizienten für 15 auf die von Lee in »Bell System Technical Journal«,
den Widerstand zu erzeugen. Es ist offensichtlich, Bd. 35, S. 23 (1956), beschriebene Weise gebildet
daß der Körper 10« ebensogut η-Leitfähigkeit und werden. Der in dieser Literaturstelle beschriebene
die Zone 10b p-Leitfähigkeit besitzen könnten. Transistor ist in Fig. 4 gezeigt. Er enthält eine
Kondensatoranordnungen können durch Aus- Kollektorzone 25, einen durch Diffusion gebildeten nutzung der Kapazität eines pn-Überganges gebildet ao pn-übergang 26, eine Basisschicht 27, eine Emitterwerden, wie in F i g. 2 gezeigt ist. Ein Halbleiterplätt- elektrode 28, die in einem gleichrichtenden Kontakt chen 15 mit p-Leitfähigkeit enthält eine durch Diffu- mit der Basisschicht 27 steht, sowie Basis- und Kolsion gebildete n-Schicht 16. Ohmsche Kontakte 17 lektorelektroden 29 bzw. 30. Die Basisschicht 27 hat sind an entgegengesetzten Seiten der Platte 15 ange- die Form einer Mesaschicht von kleinem Querschnitt, bracht. Die Kapazität eines durch Diffusion gebil· 25 Eine auf ähnliche Art gebildete Diode ist in F i g. 5 deten Übergangs ist gegeben durch gezeigt; sie besteht aus einer Zone 35 eines Leit-
1 fähigkeitstyps, einer Mesazone 36 des entgegen-
/ q · a Y gesetzten Leitfähigkeitstyps, wobei der dazwischen-
C = As- (j2 γ\ · liegende pn-übergang durch Diffusion gebildet ist,
30 und aus Elektroden 37 bzw. 38 an den beiden Zonen,
Darin ist A die Fläche des Übergangs in Quadrat- Durch geeignete Formgebung des Halbleitermatezentimeter, ε die Dielektrizitätskonstante, q die elek- rials können auch kleine, für Hochfrequenz geeignete ironische Ladung, a der Störstoff-Dichtegradient Induktivitäten hergestellt werden; als Beispiel ist in und V die angelegte Spannung. Fig. 5a eine Spirale aus Halbleitermaterial gezeigt.
Fig. 2 a zeigt eine andere Möglichkeit der Bildung 35 Es ist auch möglich, lichtempfindliche Zellen, Fotoeines Kondensators in einem Körper aus einem ein- widerstände, Sonnenbatteriezellen und ähnliche kristallinen Halbleitermaterial. Ein Körper 15 α aus Schaltungselemente herzustellen. Halbleitermaterial entweder mit n- oder p-Leitfähig- Bei den zuvor beschriebenen Schaltungselementen keit bildet eine Belegung des Kondensators. Auf den wurde von Halbleiterkörpern mit einem einzigen Körper 15 a ist eine dielektrische Schicht 18 für den 40 durch Diffusion gebildeten pn-übergang ausgegan-Kondensator aufgedampft. Es ist notwendig, daß die gen. Es können aber auch Halbleiterkörper mit zwei Schicht 18 eine geeignete Dielektrizitätskonstante be- pn-Übergängen verwendet werden. Durch entspresitzt und in Berührung mit dem Halbleiterkörper 15« chend gesteuerte Diffusion können sowohl npn- als inert ist. Es wurde gefunden, daß Siliziumoxyd ein auch pnp-Strukturen erzeugt werden, geeignetes Material für die dielektrische Schicht 18 45 Da alle oben beschriebenen Schaltungselemente ist, das durch Aufdampfen oder thermische Oxyda- aus einem einzigen Material, einem Halbleiter, getion auf den Körper 15 ß aufgebracht werden kann. bildet werden können, ist es durch geeignete Form-Die Platte 19 bildet den anderen Kondensatorbelag; gebung möglieh, sie alle in einem einzigen einsie ist durch Aufdampfen eines leitenden Materials kristallinen Halbleiterplättehen anzuordnen, das auf die Schicht 18 geschaffen. Für die Platte 19 haben 50 gegebenenfalls einen oder mehrere durch Diffusion sich Gold und Aluminium als geeignet erwiesen. An gebildete pn-Übergänge enthält, und durch entspredem Halbleiterkörper 15 a ist ein ohmscher Kontakt chende Bearbeitung des Plättchens die richtigen 17 α angebracht, und der Anschluß an der Platte 19 Werte der Schaltungselemente und ihre Verbindung kann durch irgendeinen geeigneten elektrischen Kon- zu einer Schattung zu erzielen. Zusätzliche pn-Übertakt hergestellt werden. Es wurde gefunden, daß die 55 gänge für Transistoren, Dioden und Kondensatoren nach Fig. 2a gebildeten Kondensatoren sehr viel können durch geeignet geformte Mesaschichten auf stabilere Eigenschaften zeigen als die in F i g. 2 ge- dem Körper gebildet werden, zeigten pn-Übergangskondensatoren. Bekanntlich unterscheidet man aktive und passive
Ein nach Fig. 2 hergestellter Kondensator ist Schaltungselemente, wobei aktive Schaltungselemente
gleichzeitig eine Diode und muß deshalb in der 60 in einem Impedanznetzwerk als Stromerzeuger wir-
Schaltung geeignet vorgespannt werden. Nicht vor- ken, während dies für passive Schaltungselemente
gespannte Kondensatoren können dadurch hergestellt nicht zutrifft. Beispiele für aktive Schaltungselemente
werden, daß solche Übergänge gegensinnig aufein- sind Fotozellen und Transistoren, und Beispiele für
andergelegt werden. Derartige Übergangskonden- passive Schaltungselemente sind Widerstände, Kon-
satoren besitzen zwar eine merkliche Spannungs- 65 densatoren und Induktivitäten. Dioden werden nor-
abhängigkeit, doch macht sich diese bei niedrigen malerweise als passive Schaltungselemente verwen-
Spannungen in der nicht vorgespannten Anordnung det, bei geeigneter Vorspannung und Energieversor-
nur in geringem Maße bemerkbar. gung können sie aber auch aktiv wirken.
Als Beispiel für eine nach der Erfindung ausgeführte integrierte Halbleiterschaltungsanordnung soll zunächst die in Fig. 6a, 6b und 7 dargestellte Multivibratorschaltung beschrieben werden. Die in F i g. 6 a dargestellte Anordnung besteht aus einem dünnen Plättchen aus einem einkristallinen Halbleitermaterial, in dem durch Diffusion ein pn-übergang gebildet ist. Dieses Plättchen ist so bearbeitet und geformt, daß sämtliche Schaltungselemente der Multivibratorschaltung in integrierter Form im we- ίο sentlichen an einer Hauptfläche des Plättchens gebildet sind. Zum besseren Verständnis sind die in F i g. 6 a körperlich dargestellten Schaltungselemente in dem Schaltbild von Fig. 6b in der gleichen räumlichen Anordnung gezeigt, während F i g. 7 das Schaltbild in gebräuchlicher Darstellung zeigt, wobei auch die Werte der Schaltungselemente angegeben sind.
Die Herstellung der Anordnung von Fig. 6a soll an Hand eines praktischen Beispiels beschrieben werden. Zuerst wird ein Halbleiterplättchen aus Germanium des Leitfähigkeitstyps ρ mit einem spezifischen Widerstand von 3 Ohm · cm auf einer Seite geläppt und poliert. Das Plättchen wird dann einem Diffusionsprozess mit Antimon unterworfen, der an der Oberseite eine η-Schicht von etwa 17,5 μ Tiefe erzeugt. Das Plättchen wird dann auf 5 · 2 mm zugeschnitten, und die nichtpolierte Oberfläche wird geläppt, so daß sich eine Plättchendicke von 62,5 μ ergibt.
Goldplattierte Leitungen aus einer Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung 50 werden in geeigneter Lage durch Logieren an dem Plättchen angebracht. Dann wird Gold durch eine Maske zur Schaffung der Flächen 51 bis 54 aufgedampft, welche in ohmschem Kontakt mit der η-Zone stehen und die Basiselektroden für die Transistoren sowie die Kondensatoranschlüsse bilden. Zur Schaffung der Transistor-Emitter-Flächen 56, die in gleichrichtendem Kontakt mit der η-Schicht stehen, wird Aluminium durch eine geeignet geformte Maske aufgedampft.
Die Platte wird dann mit einer lichtempfindlichen Deckschicht überzogen und durch ein Negativ hindurch belichtet. Das nach der Entwicklung zurückbleibende Deckschichtmaterial dient als Abdeckung für das anschließende Ätzen, mit dem dem Plättchen die erforderliche Form erteilt wird. Durch das Ätzen wird vor allem ein Schlitz in dem Plättchen gebildet, der die Isolation zwischen den Widerständen R1 und R2 und den übrigen Schaltungselementen ergibt. Ferner werden durch das Ätzen alle Widerstandsfiächen auf die zuvor berechneten geometrischen Abmessungen gebracht. Das Ätzen kann entweder auf chemischem oder auf elektrolytischem Weg erfolgen, doch erscheint die elektrolytische Ätzung vorteilhafter.
Nach diesem Schritt wird die lichtempfindliche Deckschicht mit einem Lösungsmittel entfernt, und die Mesaflächen 60 werden durch den gleichen fotografischen Prozeß maskiert. Die Platte wird wieder in ein Ätzmittel eingetaucht, und die η-Schicht wird an den belichteten Stellen vollständig entfernt. Eine chemische Ätzung wird hierbei als vorteilhaft angesehen. Dann wird die lichtempfindliche Deckschicht entfernt.
Anschließend werden Golddrähte 70 an den entsprechenden Stellen zur Vervollständigung der Verbindungen durch Wärmeanwendung angebracht, und es wird eine letzte Reinigungsätzung vorgenommen. Die Verbindungen können auch auf andere Weise als durch die Anbringung von Golddrähten geschaffen werden. Beispielsweise kann ein inertes Isolationsmaterial, wie etwa Siliziumoxyd, durch eine Maske hindurch auf das Halbleiterplättchen so aufgedampft werden, daß es entweder das Plättchen vollständig bedeckt, außer an den Punkten, an denen ein elektrischer Kontakt hergestellt werden muß, oder nur die Abschnitte bedeckt, über welche die Verbindungen verlaufen müssen. Dann kann elektrisch leitendes Material, z. B. Gold, auf das Isolationsmaterial so aufgetragen werden, daß es die notwendigen elektrischen Schaltungsverbindungen herstellt.
Nach der Prüfung kann die Schaltung hermetisch eingeschlossen werden, wenn dies zum Schutz gegen Verunreinigungen erforderlich ist. Die fertige Schaltung ist um mehrere Größenordnungen kleiner als jede bisher bekannte Schaltungsanordnung. Die erforderlichen Fabrikationsschritte sind denjenigen sehr ähnlich, die jetzt für die Herstellung von Transistoren verwendet werden, und die Anzahl der erforderlichen Arbeitsgänge ist verhältnismäßig klein. Die Herstellung kann daher ohne großen Aufwand schnell, einfach und billig erfolgen. Die Schaltungen sind betriebssicher und sehr kompakt.
Als weiteres Beispiel ist in Fig. 8a bis 8c ein vollständiger Phasenschieberoszillator gezeigt, der auf ähnliche Weise hergestellt ist. An Hand der angegebenen Schaltungssymbole ist die Darstellung ohne weiteres verständlich. Die Schaltung enthält Widerstände, einen Transistor und eine verteilte ÄC-Schaltung.
Die beiden als Beispiel angegebenen Ausführungsformen geben einen Anhaltspunkt für die praktisch unbegrenzte Vielfalt von Schaltungen, die auf diese Weise angefertigt werden können.
Außer der einfachen und billigen Herstellung fällt dabei vor allem der geringe Raumbedarf ins Gewicht. Während es mit den bisher bekannten Maßnahmen nicht möglich war, mehr als etwa 20 000 Schaltungselemente in einem Raum von 1 dm3 unterzubringen, können mit den beschriebenen Anordnungen ohne weiteres mehr als 1000 000 Schaltungselemente in dem gleichen Raum untergebracht werden.

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Mikrominiaturisierte, integrierte Halbleiterschaltungsanordnung mit einem Halbleiterplättchen, in dem oder auf dem zwei oder mehrere Schaltungselemente vorhanden sind, von denen wenigstens eines die Eigenschaften eines Transistors und wenigstens ein weiteres die Eigenschaften eines Widerstands aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor-Basis-Übergang des Transistors an einer Fläche des Plättchens endet und dort eine umschlossene Fläche umgrenzt, daß der Basis-Emitter-Ubergang des Transistors an der gleichen Fläche des Plättchens endet und dort eine zweite umschlossene Fläche umgrenzt, welche von der ersten umschlossenen Fläche umgeben ist, und daß der Widerstand durch einen länglichen Abschnitt des Plättchens gebildet ist, an dessen beiden Enden ohmsche Kontakte an einer Fläche des Plättchens angebracht sind, und der über seine ganze Länge im Abstand von den beiden umschlösse-
ίο
nen Flächen liegt und im Innern des Plättchens wenigstens für den größten Teil seiner Länge durch ein Gebiet hohen Widerstands von dem Transistor elektrisch getrennt ist.
2. Halbleiterschaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor-Basis-Übergang eines- weiteren Tran-
* sistors an der gleichen Fläche des Plättchens endet und dort eine dritte umschlossene Fläche umgrenzt, daß der Basis-Emitter-Übergang dieses Transistors an der gleichen Hauptfläche endet und dort eine vierte umschlossene Fläche umgrenzt, die von der dritten umschlossenen Fläche umgeben ist, und daß der Widerstand über seine ganze Länge im Abstand von den beiden umschlossenen Flächen des weiteren Transistors liegt und im Innern des Plättchens wenigstens für den größten Teil seiner Länge durch ein Gebiet hohen Widerstands von dem weiteren Transistor getrennt ist..
3. Halbleiterschaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der am einen Ende des Widerstands angebrachte ohmsche Kontakt elektrisch mit dem Kollektor des Transistors verbunden ist und daß am Widerstand eine Vorspannung angelegt ist.
4. Halbleiterschaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der am einen Ende des Widerstands angebrachte ohmsche Kontakt mit der Basis des Transistors verbunden ist und daß am Widerstand eine Eingangsspannung und/oder eine Vorspannung zugeführt wird.
5. Halbleiterschaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Enden des Widerstands angebrachten ohmschen Kontakte mit den Kollektoren der beiden Transistoren verbunden sind, daß am Widerstand über einen Abgriff eine Vorspannung angelegt ist, daß eine Leitung die Emitter der Transistoren verbindet und daß Leitungen mit den Basen der Transistoren zur Zuführung von Eingangsspannungen verbunden sind.
6. Halbleiterschaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn-
zeichnet, daß weitere Widerstände durch weitere längliche Abschnitte des Plättchens gebildet sind, an deren beiden Enden ohmsche Kontakte an einer Fläche des Plättchens angebracht sind und die über ihre ganze Länge im Abstand von den umschlossenen Flächen des Transistors liegen und im Innern des Plättchens wenigstens über den größten Teil ihrer Länge durch Gebiete hohen Widerstands von den Transistoren elektrisch getrennt sind.
7. Halbleiterschaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der den Widerstand bildende längliche Abschnitt durch einen pn-übergang abgegrenzt ist.
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Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
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