DE1212642B - Semiconductor component, in particular mesa transistor, with two electrodes with as small a surface as possible with parallel edges and a method for manufacturing - Google Patents
Semiconductor component, in particular mesa transistor, with two electrodes with as small a surface as possible with parallel edges and a method for manufacturingInfo
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Description
Halbleiterbauelement, insbesondere Mesatransistor, mit zwei möglichst kleinflächigen Elektroden mit parallelen Kanten und Verfahren zum Herstellen Hochfrequenztransistoren der als Mesatransistor bekannten Bauart bestehen aus einem p- oder n-leitenden einkristallinen Halbleiterkristall aus Silizium oder Germanium oder einem anderen Halbleiterstoff, auf dessen Oberfläche entweder durch Diffusion von entsprechendem Dotierungsstoff aus der Gasphase oder durch epitaktisches Aufwachsen des gleichen, entsprechend dotierten Halbleitermaterials aus der Gasphase eine dünne Zone von entgegengesetztem Leitungstyp erzeugt ist, die zum großen Teil später wieder abgetragen wird. Auf dem verbleibenden Teil dieser Schicht ist ein Paar von Elektroden aufgedampft und einlegiert, von denen die eine die dünne Oberflächenzone sperrfrei, die andere -über einen pn-Übergang kontaktiert. Die sperrfreie Elektrode wird dabei im Betrieb als Basiselektrode, die andere Elektrode als Emitterelektrode verwendet, während der Grundkristall als Kollektorzone geschaltet wird. Dabei hat es sich als vorteilhaft im Interesse einer hohen Grenzfrequenz sowie eines hohen Wirkungsgrads des Transistors herausgestellt, wenn folgende Gesichtspunkte beachtet werden: 1. Die beiden Elektroden sollen in .möglichst geringem Abstand voneinander angeordnet sein, um den Basisausbreitungswiderstand möglichst klein zu machen. 2. Die Diffusionszone, auf die die Elektroden auflegiert werden, soll möglichst dünn sein, um die Emitterkollektorkapazität herabzusetzen. Aus dem gleichen Grunde soll auch die Emitterelektrode und damit die Emitterzone eine möglichst kleine Fläche besitzen.Semiconductor component, in particular mesa transistor, with two if possible small-area electrodes with parallel edges and methods of making high-frequency transistors of the type known as a mesa transistor consist of a p- or n-conducting monocrystalline Semiconductor crystal made of silicon or germanium or another semiconductor material, on its surface either by diffusion of the appropriate dopant from the gas phase or by epitaxial growth of the same, accordingly doped semiconductor material from the gas phase a thin zone of opposite Line type is generated, which is largely removed again later. on the remaining part of this layer is vapor deposited and a pair of electrodes alloyed, one of which does not block the thin surface zone, the other -over contacted a pn junction. The barrier-free electrode is used as a Base electrode, which uses the other electrode as the emitter electrode, during the Basic crystal is switched as a collector zone. It has been found to be beneficial in the interests of a high cut-off frequency and a high degree of efficiency of the transistor when the following points are observed: 1. The two electrodes should be arranged as close as possible to the base resistance to make it as small as possible. 2. The diffusion zone on which the electrodes are alloyed should be as thin as possible in order to reduce the emitter collector capacitance. The emitter electrode and thus the emitter zone should also be used for the same reason have as small an area as possible.
-3. Um die Basiskollektorkapazität klein zu halten, wird die dünne Oberflächenzone bis auf den unmittelbaren Umgebungsbereich der beiden Elektroden nach Herstellung des Transistors wieder abgeätzt. Dies führt dazu, daß auch die Basiselektrode nur eine kleine Fläche besitzt.-3. In order to keep the base collector capacity small, the thin Surface zone except for the immediate vicinity of the two electrodes after manufacture of the transistor etched off again. This leads to the fact that the Base electrode only has a small area.
Diese im allgemeinen extrem kleinflächigen, vorzugsweise nur 10 bis 30 R, Abmessungen besitzenden Elektroden müssen nun mit Anschlußdrähten versehen werden. Die dünnsten zur Verfügung stehenden Drähte besitzen einen Durchmesser von 5 #t. Zur Kontaktierung kommt das Verfahren der Thermokompression in Betracht. Dieses besteht darin, daß man den Draht mittels eines schneiden- oder nadelförmigen Werkzeugs gegen die zu kontaktierende Elektrode drückt und die Verbindung unter gelinder Erwärmung der Anordnung an der Kontaktstelle vornimmt. - Die Schwierigkeiten bei einem solchen Verfahren werden naturgemäß um so größer, je kleiner die zu kontaktierenden Elektroden sind.These generally extremely small areas, preferably only 10 to 30 R, sized electrodes must now be provided with connecting wires will. The thinnest wires available have a diameter of 5 #t. The thermocompression method can be used for contacting. This consists of cutting the wire with a knife-edge or needle-shaped tool presses against the electrode to be contacted and the connection with gentle heating the arrangement at the contact point. - The difficulties with one Naturally, the smaller the electrodes to be contacted, the greater the process are.
Bei den bekannten Transistoren dieser Bauart sind die Emitter- und Basiselektroden rechteckig, wobei sich gewöhnlich im Interesse eines geringen Basisausbreitungswiderstandes die längeren Rechteckselten der beiden Elektroden unmittelbar gegenüberstehen. Diese Ausführungsform ist aus der F i g. 1 ersichtlich. Statt dessen schlägt die Erfindung die Anwendung dreieckförmiger Elektroden vor.In the known transistors of this type, the emitter and Base electrodes rectangular, usually in the interest of a low base resistance the longer rectangles of the two electrodes are directly opposite. These Embodiment is from FIG. 1 can be seen. Instead, the invention proposes suggest the use of triangular electrodes.
Die Erfindung bezieht sich somit auf ein Halbleiterbauelement, insbesondere einen Mesatransistor, mit zwei möglichst kleinflächigen Elektroden auf einer Oberflächenseite des Halbleiterkörpers, die zur Verringerung .der Kapazität eng benachbarte parallele Kanten haben, von denen die eine sperrfrei und die andere sperrend angebracht ist und an denen je ein Zuleitungsdraht befestigt ist. Gemäß der Erfindung sind die Flächen der zwei Elektroden dreieckig geformt.The invention thus relates, in particular, to a semiconductor component a mesa transistor, with two electrodes with the smallest possible area on one side of the surface of the semiconductor body, the closely adjacent parallel to reduce the capacitance Have edges, one of which is attached without locking and the other locking and to each of which a lead wire is attached. According to the invention, the Areas of the two electrodes are triangular in shape.
Wie es bei Mesatransistoren üblich ist, werden die Elektroden durch Aufdampfen und Einlegieren hergestellt. Es wird dafür gesorgt, daß die eine Elektrode das darunterliegende Halbleitermaterial sperrfrei und die andere über einen pn-übergang kontaktiert. Ferner wird jede der Elektroden des Paares mit je. einem den weiteren Anschluß der Elektroden vermittelnden, die Halbleiteroberfläche nicht berührenden Anschlußdraht, insbesondere lötmittelfrei, verbunden. Gemäß der Erfindung sind dabei die beiden Elektroden des Paares dreieckig und der zwischen den beiden Elektroden -verbleibende Zwischenraum der Halbleiteroberfläche von parallel zueinander- angeordneten Seiten der dreieckigen Elektroden begrenzt. Vorzugsweise sind dabei die Drelecksfiächen der beiden Elektroden ' einander kongruent. Ferner ist es zweckmäßig, die Dreiecke gleichschenklig zu 'machen, wobei die beiden gleichen Seiten merklich kürzer als die dritte Seite sind. Schließlich empfiehlt es sich, im Interesse eines geringen Basisausbreitungswiderstands die längsten Seiten- der Dreiecksflächen unmittelbar einander gegenüberliegend anzuordnen.As is common with mesa transistors, the electrodes are through Manufactured by vapor deposition and alloying. It is ensured that one electrode the semiconductor material underneath is lock-free and the other via a pn junction contacted. Furthermore, each of the electrodes of the pair with each. one the other Connection of the electrodes, which does not touch the semiconductor surface Connection wire, in particular free of solder, connected. According to the invention are included the two electrodes of the pair are triangular and the one between the two electrodes Remaining space between the semiconductor surface of those arranged parallel to one another Sides of the triangular electrodes are limited. Preferably are there the drainage areas of the two electrodes are congruent to one another. It is also advisable to to make the triangles isosceles, with the two same sides noticeable are shorter than the third page. Finally, it is best for the sake of one low base resistance to spread, the longest side of the triangular areas immediately to be arranged opposite one another.
In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß es bekannt war, Halbleiteranordnungen mit dreieckigen und auch anders geformten Elektroden herzustellen. Dabei handelt es sich indem einen Fall darum, die bei der Herstellung zu großer Elektroden auftretenden Legierungsschwierigkeiten dadurch zu umgehen, daß man an Stelle der großen Elektrode mehrere kleinere Elektroden einlegiert und diese dann einander parallel 'schaltet. Im anderen Fall wird bei logischen Schaltungen ein Halbleiterbauelement mit einem scheibenförmigen Halbleiterkörper verwendet, die mit gemeinsamen, sich parallel zu den flachen Seiten erstreckenden Kollektor- und Basiszonen und mehreren sektorartig angeordneten Emitterelektroden versehen sind, die den einzelnen Schaltkreisen- zugeordnet werden. In beiden Fällen handelt es sich um mehrere Elektroden, die in einem einzigen Fertigungsvorgang hergestellt werden können, da nicht die -eine Elektrode sperrend und die andere sperrfrei ist.In this context it should be noted that it was known Manufacture semiconductor arrangements with triangular and differently shaped electrodes. In this case it is a matter of being too large in the manufacture Electrodes to circumvent alloying difficulties by being connected to Place several smaller electrodes in place of the large electrode and then these parallel to each other '. In the other case, a Semiconductor component with a disk-shaped semiconductor body used, the with common, parallel to the flat sides extending collector and Base zones and several emitter electrodes arranged in a sector are provided, which are assigned to the individual circuits. In both cases it is multiple electrodes made in a single manufacturing process because one electrode is not blocking and the other is not blocking.
Die zur Erzielung eines geringen Basisausbreitungswiderstands und niedriger Kapazitäten unter Ziffer 1 bis 3 dargestellten Gesichtspunkte führen bei Verwendung einer rechteckigen Ausgestaltung der Elektroden dazu, daß diese Elektroden in Gestalt möglichst schmaler, zueinander parallel orientierter Streifen in engem Abstand zueinander auf der Halbleiteroberfläche angeordnet werden. Man gelangt dabei zu einer Anordnung entsprechend der F i g. 1, sie stellt einen Transistor dar, dessen einkristalliner, z. B. p-leitender Halbleiterkörper 1 an seiner Unterseite mit einer Kollektorelektrode 2 sperrfrei kontaktiert ist, während an seiner Oberseite eine zum größten Teil wieder abgeätzte Zone 3 von entgegengesetztem Leitungstyp, z. B. n. Typ, erzeugt ist, auf welche die beiden rechteckigen Elektroden 4, 4' aufgedampft und zum Einlegieren gebracht sind. Die eine Elek- trode besteht aus einem mit der Oberflächenzone 3 sperrfrei kontaktierenden Metall, während die andere Elektrode beim Einlegieren bzw. Eindiffundieren in das Material der Oberflächenzone 3 mit dieser einen pn-Übergang erzeugt. Die Kontaktierungsdrähte 5, 5', mit denen die Elektroden, insbesondere durch Thermokompression, also in diesem Falle lötmittelfrei, verbunden sind, bestehen z. B. aus Gold oder einer Goldlegierung. In der F i g. 2 sind die Elektroden entsprechend der Lehre der Erfindung dreieckig ausgebildet. Die übrigen Bezugszeichen des in der F i g. 2 dargestellten Transistors entsprechen der F i g. 1.When using a rectangular configuration of the electrodes, the considerations presented under numbers 1 to 3 to achieve a low base propagation resistance and low capacitances lead to these electrodes being arranged in the form of the narrowest possible strips oriented parallel to one another at close spacing from one another on the semiconductor surface. This leads to an arrangement corresponding to FIG. 1, it represents a transistor whose single crystal, e.g. B. p-conductive semiconductor body 1 is contacted on its underside with a collector electrode 2 without blocking, while on its upper side a largely again etched zone 3 of the opposite conductivity type, z. B. n. Type, on which the two rectangular electrodes 4, 4 'are vapor-deposited and alloyed. One electrode consists of a metal that makes non-blocking contact with the surface zone 3, while the other electrode generates a pn junction with the material of the surface zone 3 when it is alloyed or diffused into the material. The contacting wires 5, 5 ', with which the electrodes, in particular by thermocompression, so in this case solder-free, are connected, for. B. made of gold or a gold alloy. In FIG. 2, the electrodes are triangular according to the teaching of the invention. The remaining reference numerals of the in FIG. The transistor shown in FIG. 2 corresponds to FIG. 1.
In Anbetracht der extremen Kleinflächigkeit der Elektroden, die in den meisten Fällen vorliegt, ist ein lötmittelfreies Verfahren zum Verbinden dieser Elektroden mit den Anschlußdrähten 5, 5' auf jeden Fall zweckmäßig. Das hierzu günstigste Verfahren, das als Thermokompression bezeichnet wird, besteht darin, daß die Elektrode mit dem Kontaktierungsdraht in Berührung gebracht und durch Druck eines insbesondere stempelartigen oder schneidenförmigen Werkzeugs unter gelinder Erwärmung verbunden wird. Da im allgemeinen bei der modernen Technik eine Vielzahl von Halbleiterbauelementen entweder gleichzeitig oder unmittelbar nebeneinander kontaktiert werden, wird der Kontaktierungsdraht über die Elektroden gespannt und mit den Elektroden unter Berücksichtigung der für den weiteren Anschluß benötigten Länge des Kontaktierungsdrahtes in der beschriebenen Weise verbunden. Dabei besteht einmal die Möglichkeit, den Kontaktierungsdraht parallel zu den längeren Seiten der rechteckigen Elektroden anzuordnen, wie dies in der F i _g. 1 dargestellt ist, während eine zweite Möglichkeit, die Anordnung des Kontaktierungsdrahtes quer zu den beiden Elektroden, insbesondere senkrecht zu deren Längsseiten, vorsieht. Im zweiten Falle wird zweckmäßig ein vorgeschlagenes Verfahren angewendet, welches darin besteht, daß man zwischen den beiden Elektroden 4, 4` einen hochfesten Reißdraht legt und den Kontaktierungsdraht, der anschließend mit jeder der Elektrode des Paares durch Thermokompression verbunden wird, über. den Reißdraht ausspannt, so daß nach erfolgter Verbindung durch Anheben des Reißdrahtes der Kohtaktierungsdraht zwischen den Elektroden aufgetrennt werden kann, ohne daß sich die Verbindung des Kontaktierungsdrahtes mit den Elektroden wieder löst. Dieses Verfahren besitzt im Vergleich zu einem Verfahren, welches zu der in der F i g. 1 dargestellten Anordnung des Kontaktierungsdrahtes auf den Elektroden führt, den Vorzug, daß nur ein Kontaktierungsdraht benötigt wird, der quer zu den Elektroden ausgespannt wird. Außerdem führt dieses Verfahren zwangläufig dazu, daß die zur weiteren Kontaktierung dienenden Teile des Kontaktierungsdrahtes nach entgegengesetzten Richtungen die Elektroden verlassen, so daß die Kapazität der Anschlußdrähte kleiner als bei der in der F i g. 1 dargestellten Anordnung wird. Man kann zwar auch bei einer Ausgestaltung der Elektroden nach der F i g. 1 dafür sorgen, daß der Kontaktierungsdraht von den beiden Elektroden in entgegengesetzter Richtung weggeführt wird. Dadurch wird aber das hierzu notwendige Justierungsverfahren noch komplizierter. Als entscheidender Vorzug der in der F i g. 2 dargestellten Anordnung des Kontaktierungsdrahtes zu den parallelen Seiten der beiden Elektroden ist also vor allem die Tatsache, daß nur ein Kontaktierungsdraht benötigt wird und daß ohne weiteres Zutun eine kapazitätsarme Anordnung der Zuleitungsdrähte realisiert wird, zu werten.In view of the extremely small area of the electrodes, which are used in in most cases is a solderless method of joining these Electrodes with connecting wires 5, 5 'are in any case useful. The cheapest for this Process, known as thermocompression, consists in placing the electrode brought into contact with the contacting wire and by pressure of a particular punch-like or blade-shaped tool connected with gentle heating will. Since, in general, a variety of semiconductor components in modern technology are contacted either at the same time or immediately next to each other, the Contacting wire stretched over the electrodes and taking into account the electrodes the length of the contact wire required for the further connection in the connected way. There is once the possibility of using the contact wire parallel to the longer sides of the rectangular electrodes like this in FIG. 1 is shown, while a second possibility, the arrangement of the contact wire transversely to the two electrodes, in particular perpendicular on their long sides. In the second case, a suggested one is expedient Method used, which consists in that one between the two electrodes 4, 4` a high-strength tear wire and the contact wire, which then connected to each of the pair of electrodes by thermocompression, via. the tear wire unclamped, so that after the connection has been made by lifting the tear wire the contact wire between the electrodes can be separated without the connection between the contact wire and the electrodes is released again. This In comparison to a method which corresponds to that shown in FIG. 1 arrangement of the contacting wire shown on the electrodes leads to Advantage that only one contact wire is required, which is transverse to the electrodes is stretched out. In addition, this process inevitably leads to the further contacting serving parts of the contacting wire to opposite Directions leave the electrodes so that the capacitance of the connecting wires is smaller than in the case of FIG. 1 is the arrangement shown. You can also at an embodiment of the electrodes according to FIG. 1 ensure that the contact wire is led away from the two electrodes in opposite directions. Through this however, the adjustment procedure required for this becomes even more complicated. As a crucial one Advantage of the FIG. 2 arrangement of the contacting wire shown the parallel sides of the two electrodes is therefore mainly the fact that only one contacting wire is required and that without further action a low-capacitance one Arrangement of the lead wires is realized to evaluate.
Diese vorteilhafte Kontaktierungsart läßt sich jedoch bei rechteckförmigen Elektroden, wenn man gleichzeitig im Interesse des geringen Basisausbreitungswiderstandes die beiden parallelen Rechteckseiten dieser Elektroden möglichst lang ausgestalten will und dennoch die Flächen der Elektroden möglichst klein halten will, nur bis zu einer bestimmten, vom Durchmesser des Kontaktierungsdrahtes abhängenden Mindestfläche anwendbar, die merklich größer ist als die Mindestfläche bei dreieckförmigen Elektroden, die die Anwendung dieser Kontaktierungsart gerade noch zuläßt. Um dies zu zeigen, ist zunächst darauf hinzuweisen, daß durch die Thermokompression die Elektrode mit dem Kontaktierungsdraht innerhalb einer ovalen Fläche verbunden wird, wobei zur Sicherheit noch eine Randzone zugeschlagen werden muß, so daß die zu berücksichtigende Kontaktfläche auf der Elektrode im allgemeinen. oval ist. In der F i g. 3 ist ein solches Oval schraffiert dargestellt, in welchem die Flächenverhältnisse .zwischen einer dieses Oval umschließenden rechteckigen bzw. dreieckigen Elektrode dargestellt ist. Dabei wird in einem Falle die längere Achse A, A' des Ovals senkrecht, im anderen Falle parallel zur längsten Seite der Elektrode angeordnet. Der erstgenannte Fall ist sowohl im Falle des Dreiecks als auch des Rechtecks ausgezogen, der zweite Fall gestrichelt dargestellt. Wie man aus der F i g. 3 klar ersieht, erweist sich in allen Fällen das das Oval umschließende Dreieck bezüglich seines Flächeninhalts als merklich kleiner als das viereckige, so daß die dreieckige Ausgestaltung der Elektroden gegenüber der viereckigen folgende Vorteile bietet: Bei konstant gehaltenem Basisausbreitungswiderstand, der durch die Längen der einander parallel gegenüberliegenden Seiten der Elektroden des paares bestimmt ist, erweist sich bei Berücksichtigung der zur einwandfreien Kontaktierung der Elektrode notwendigen Mindestfläche, der für die Kontaktierung. der Elektrode nicht benötigte »überstehende« Teil der Elektrodenftäche bei einer dreieckförmigen Elektrodenfläche wesentlich kleiner, als dies bei einer rechteckförmigen Elektrode der Fall ist. Umgekehrt läßt sich bei gleichem Flächeninhalt der Elektrode die Länge der der anderen Elektrode gegenüberliegenden Seite der Elektrode wesentlich länger als bei Verwendung einer rechteckförmigen Elektrode ausgestalten. Schließlich kann die in der F i g. 2 dargestellte, insbesondere auch für die Massenfertigungstechnik günstigere Anordnung der Kontaktierungsdrähte bei dreieckförmigen Elektroden bis zu erheblich kleineren Flächen, als dies bei rechteckförmigen Elektroden möglich ist, angewendet werden.However, this advantageous type of contact can be used with rectangular electrodes, if one wants to make the two parallel rectangular sides of these electrodes as long as possible in the interest of low base propagation resistance and still want to keep the areas of the electrodes as small as possible, only up to a certain depending on the diameter of the contacting wire Minimum area applicable, which is noticeably larger than the minimum area in the case of triangular electrodes, which just allows the use of this type of contact. In order to show this, it should first be pointed out that the thermocompression connects the electrode to the contact wire within an oval area, whereby an edge zone has to be closed to be on the safe side, so that the contact area to be considered on the electrode in general. is oval. In FIG. 3, such an oval is shown hatched, in which the area ratios .between a rectangular or triangular electrode surrounding this oval is shown. In one case the longer axis A, A 'of the oval is arranged perpendicular, in the other case parallel to the longest side of the electrode. The first-mentioned case is shown in solid lines both in the case of the triangle and the rectangle, and the second case is shown in dashed lines. As one can see from FIG. 3, the triangle enclosing the oval proves in all cases to be noticeably smaller than the quadrangular in terms of its area, so that the triangular configuration of the electrodes offers the following advantages over the quadrangular one: If the base expansion resistance is kept constant, which is due to the lengths of the electrodes parallel to each other opposite sides of the electrodes of the pair is determined, when taking into account the minimum area necessary for proper contacting of the electrode, that for contacting. The "protruding" part of the electrode surface that is not required by the electrode is much smaller in the case of a triangular electrode surface than is the case with a rectangular electrode. Conversely, with the same surface area of the electrode, the length of the side of the electrode opposite the other electrode can be made significantly longer than when using a rectangular electrode. Finally, the one shown in FIG. In the case of triangular electrodes, the arrangement of the contacting wires shown in FIG. 2, which is also more favorable for mass production technology, can be used up to considerably smaller areas than is possible with rectangular electrodes.
Die Herstellung der Elektroden für das Halbleiterbauelement entsprechend der Lehre der Erfindung erfolgt in an sich üblicher Weise durch Aufdampfen der Elektrodenmetalle unter Vakuum, unter Verwendung einer die Größe, Gestalt und Lage der Elektrode festlegenden Schablone, welche während des Aufdampfens in möglichst dichter Berührung mit der Oberfläche des Halbleiterkristalls gehalten wird. Ein solches Verfahren ist beispielsweise in der deutschen Auslegeschrift 1100 820 beschrieben. Da in vorliegendem Falle die Elektroden eines Paares, ohne Umklappung, nicht miteinander zur Deckung gebracht werden können, muß, um diesem Tatbestand Rechnung zu tragen, eines der folgenden Verfahren angewendet werden: a) In der Schablone sind entsprechend den aufzudampfenden Elektroden geformte Fenster vorgesehen, wobei das jeweils zum Aufdampfen nicht benötigte Fenster abgedeckt werden muß.The production of the electrodes for the semiconductor component according to the teaching of the invention takes place in the usual manner by vapor deposition of the electrode metals under vacuum, using a template that defines the size, shape and position of the electrode, which during vapor deposition is in as close contact as possible with the surface of the semiconductor crystal is held. Such a method is described in German Auslegeschrift 1100 820, for example. Since in the present case the electrodes of a pair cannot be brought into congruence with one another without being folded over, one of the following methods must be used in order to take this fact into account: a) Windows shaped according to the electrodes to be vapor-deposited are provided in the template, the window that is not required for vapor deposition must be covered.
b) Gemäß der weiteren Ausbildung der Erfindung empfiehlt sich, zwei übereinandergelegte, parallel zueinander verschiebbare Schablonen zu verwenden, bei denen die eine in bezug auf die zu bedampfende Halbleiteroberfläche ruht, die andere parallel zur Halbleiteroberfläche und zur ersten Schablone verschiebbar angeordnet ist, wobei in den beiden Schablonen Ausnehmungen derart vorgesehen sind, daß durch diese Ausnehmungen in der einen Grenzlage der verschiebbaren Schablone gerade das eine, in der anderen Grenzlage das andere Elektrodendreieck zur Aufdampfung freigegeben wird. Die Durchführung kann z. B. .in der aus der F i g. 4 ersichtlichen Weise vorgenommen werden, in der nur die wesentlichen Teile der benötigten Vorrichtung in senkrechter Aufsicht dargestellt sind. Die zu verwendende Apparatur besteht aus zwei parallel zueinander, in möglichst geringem Abstand voneinander angeordneten dünnen Schablonen, -von denen die eine Schablone .S1 unmittelbar mit der Halbleiteroberfläche in Berührung steht und relativ zur Halbleiteroberfläche ruht, während die andere Schablone S2 zwischen zwei durch Anschläge bestimmte Grenzlagen verschiebbar ist. In der . unteren Schablone S1 ist unmittelbar an der Oberfläche des mit ihr in Berührung stehenden Halbleiterkristalls eine viereckförmige, insbesondere quadratische Öffnung V vorgesehen, -während die zweite Schablone S2, die verschiebbar gegenüber der ersten Schablone S, und damit zum Halbleiterkristall angeordnet ist, ein viereckiges Fenster frei läßt, welches in der einen Grenzlage der Schablone die rechte, in der anderen Grenzlage der Schablone die linke Ecke des Vierecks V unbedeckt läßt, wobei die Größe des Fensters F bzw. die Entfernung zwischen den beiden Grenzlagen der Schablone S2 so bemessen sind, daß die in den beiden in unterschiedlichen Grenzlagen der Schablone S2 freigegebenen dreieckförmigen Teile des Vierecks V gerade den gewünschten Abstand besitzen. Beim Aufdampfen, das wie üblich unter Vakuum vorgenommen wird, wird zunächst die eine Grenzlage der Schablone S2 eingestellt und die Bedampfung des dieser Grenzlage freigegebenen Dreiecks mit dem einen Elektrodenmetall vorgenommen. Anschließend wird, ohne die Apparatur aus dem Vakuum herauszunehmen, unter Berücksichtigung der in der deutschen Auslegeschrift 1100 820 vermittelten Ausführungen die andere Grenzlage der Schablone S2 eingestellt, ohne daß die Schablone S1 und das Viereck V ihre Lage bezüglich des Halbleiterkristalls ändern. Dann wird das zur Herstellung der zweiten Elektrode dienende Metall auf die von den beiden Schablonen freigegebene Halbleiteroberfläche aufgedampft. Nach Entfernung des Halbleiterkristalls aus seinen mit den Schablonen verbundenen Halterungen und erfolgter Einlegierung des aufgedampften Elektrodenmaterials werden die erhaltenen dreieckförmigen Elektroden in bereits angedeuteter Weise mittels Thermokompression mit Kontaktierungsdrähten versehen.b) According to the further embodiment of the invention, it is advisable to use two to use templates that are superimposed and can be moved parallel to one another, in which the one rests in relation to the semiconductor surface to be vaporized, the others are arranged displaceably parallel to the semiconductor surface and to the first template is, wherein recesses are provided in the two templates that through these recesses in the one limit position of the movable template just that one, in the other limit position the other electrode triangle released for vapor deposition will. The implementation can, for. B. .in the from the F i g. 4 made evident way in which only the essential parts of the required device in vertical Top view are shown. The apparatus to be used consists of two in parallel thin stencils arranged as close as possible to one another, -Of which one template .S1 is in direct contact with the semiconductor surface stands and rests relative to the semiconductor surface, while the other template S2 is displaceable between two limit positions determined by stops. In the . lower Template S1 is directly on the surface of what is in contact with it Semiconductor crystal a square, in particular square opening V is provided, -during the second template S2, which is slidable with respect to the first template S, and thus arranged to the semiconductor crystal, a square window is free lets which one in the one limit position of the template the right, in the other limit position of the template leaves the left corner of the square V uncovered, the size of the Window F or the distance between the two limit positions of the template S2 so are dimensioned that in the two in different boundary positions of the template S2 released triangular parts of the quadrilateral V just the desired distance own. In the case of vapor deposition, which is carried out under vacuum as usual, first of all the one limit position of the template S2 set and the vapor deposition of this limit position released triangle made with one electrode metal. Afterward without taking the apparatus out of the vacuum, taking into account the in the German Auslegeschrift 1100 820 conveyed the other border situation the template S2 set without the template S1 and the square V their position change with respect to the semiconductor crystal. Then that becomes the production of the second Electrode serving metal on the semiconductor surface released by the two stencils vaporized. After removing the semiconductor crystal from his with the templates connected brackets and alloying of the vapor-deposited electrode material the triangular electrodes obtained are in the manner already indicated by means of Provide thermocompression with contacting wires.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1962S0079671 DE1212642C2 (en) | 1962-05-29 | 1962-05-29 | Semiconductor component, in particular mesa transistor, with two electrodes with as small a surface as possible with parallel edges and a method of manufacturing |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE1962S0079671 DE1212642C2 (en) | 1962-05-29 | 1962-05-29 | Semiconductor component, in particular mesa transistor, with two electrodes with as small a surface as possible with parallel edges and a method of manufacturing |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1212642B true DE1212642B (en) | 1966-03-17 |
| DE1212642C2 DE1212642C2 (en) | 1966-10-13 |
Family
ID=7508363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1962S0079671 Expired DE1212642C2 (en) | 1962-05-29 | 1962-05-29 | Semiconductor component, in particular mesa transistor, with two electrodes with as small a surface as possible with parallel edges and a method of manufacturing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1212642C2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE966492C (en) * | 1948-02-26 | 1957-08-14 | Western Electric Co | Electrically controllable switching element made of semiconductor material |
| DE1106876B (en) * | 1957-10-04 | 1961-05-18 | Siemens Ag | Process for the production of semiconductor devices |
| FR1281944A (en) * | 1959-11-10 | 1962-01-19 | Westinghouse Electric Corp | Multi-terminal semiconductor device |
-
1962
- 1962-05-29 DE DE1962S0079671 patent/DE1212642C2/en not_active Expired
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE966492C (en) * | 1948-02-26 | 1957-08-14 | Western Electric Co | Electrically controllable switching element made of semiconductor material |
| DE1106876B (en) * | 1957-10-04 | 1961-05-18 | Siemens Ag | Process for the production of semiconductor devices |
| FR1281944A (en) * | 1959-11-10 | 1962-01-19 | Westinghouse Electric Corp | Multi-terminal semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE1212642C2 (en) | 1966-10-13 |
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