DE1212642C2 - Semiconductor component, in particular mesa transistor, with two electrodes with as small a surface as possible with parallel edges and a method of 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 of manufacturingInfo
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- DE1212642C2 DE1212642C2 DE1962S0079671 DES0079671A DE1212642C2 DE 1212642 C2 DE1212642 C2 DE 1212642C2 DE 1962S0079671 DE1962S0079671 DE 1962S0079671 DE S0079671 A DES0079671 A DE S0079671A DE 1212642 C2 DE1212642 C2 DE 1212642C2
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND Int. Cl.:FEDERAL REPUBLIC OF GERMANY Int. Cl .:
HÖHHIGH
DEÜTSCÜilSDEÜTSCÜilS
PATENTAMT Deutsche KL: 21g 11/02PATENT OFFICE German KL: 21g 11/02
PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING
Nüifffief:Nüifffief:
Äirferizeiehen:Airferize pulling:
ÄiMeldetag:Reporting day:
Äüsiegetäg:Day of victory:
Ausgabetag:Issue date:
i 212 642i 212 642
S 79671 Viii e/21 g
29. Mai 1962
17. März 1966
13. Oktober 1966S 79671 Viii e / 21 g
May 29, 1962
March 17, 1966
October 13, 1966
Patentschrift stimmt nut der Auslegeschrift übefeiriPatent specification only agrees with the interpretation specification
ilöehffequetiztfärisistöferi der als Mesatransistor bekannten Bauart bestehen aus eirierri p- oder fl-leiterideri eitikriställirieri Halbleiterkriställ aus Silizium ödef Geftiiäriiüfri oder einem ätideferi Hälbieiterstöff, auf dessen Oberfläche entweder durch Diffusion vöri entspfeeherideiri Dotiefurigsstoff aus der Gasphase ödef durch epitäktiSches Aufwachsen des gleicheri, entsprechend dotierten Halbleiteffflateriäls aus def Gasphase eine düririe Zötie vöri entgegengesetztem Leitürigstyp erzeugt ist, die zum ίο größen Teil später wieder abgetragen wird; Auf dem Verbleibenden Teil dieser Schicht ist.ein Paar voti Elektföderi aufgedampft und eirilegieft; vöri deneri die eine die düririe Öbeffläeherizöne spefffrei; die aridere über einen pn-Übef gärig köritäktiert. Die i;s speffffeie Eiektföde wird dabei ifri Betrieb als Basiselektrode, die äridefe Eiektföde als Emittefelektföde - vefweridet; während der Gfuridkriställ als Köliektöfzörie geschaltet wifd. Dabei hat es sich als vorteilhaft ifri intefesse eirief höhen Grenzffeqüetiz sowie eiries höheri Wirkungsgrads des Tfärisistörs hefäüspsteiit, wetiri fölgeride GeSiehtspürifcte beachtet wöfderi:ilöehffequetiztfärisistöferi the mesa transistor known design consist of eirierri p or fl-leiterideri eitikriställirieri semiconductor crystal made of silicon ödef Geftiiäriiüfri or an ätideferi Hälbieiterstöff, on its surface either by diffusion vöri corresponding doping agent from of the gas phase desolate through epitaxial growth of the same, appropriately doped semiconductor material from the gas phase a dry zotie vöri opposite Leitürigtyp is generated to the ίο large part is removed again later; On the The remaining part of this layer is.a pair of voti Elektföderi vapor-deposited and egg-filled; vöri deneri one of them is the dehydrated Öbeffläeherizöne speff-free; the aridere fermented over a pn-transfer. The i; s speffffeie Eiektföde is used as a base electrode, the äridefe Eiektföde as Emittefelektföde - defeated; during the Gfuridkriställ as Köliektöfzörie switched wifd. It has been found to be beneficial ifri intefesse eirief heights Grenzffeqüetiz as well as eiries higheri efficiency of the Tfärisistörs hefäüspsteiit, wetiri fölgeride heeded his eyesight wöfderi:
1. Die beideri Elektfödeti sölleri iö rriöglichst gefirigeni Abstand yörieitiäädef ängeöfdüet seih, ütii deti BäsisaüsbfeitütigSwiderstärid rriöglichst kieiri zu tiiäeheti.1. The two Elektfödeti sölleri iö as best possible Distance yörieitiäädef ängeöfdüet seih, ütii deti BäsisaüsbfeitütigSwiderstärid rriest possible kieiri to tiiäeheti.
2. Die DiffüsiÖtisZöne, auf die die Elektf öden äüfiegieft wefdeti; soll friögliehst düriti seiti, ürii die Emittefköllektöfkäpäzität hefabzüsetzeri. Aus dein gleichen Gründe soll auch die Emitterelektrode und damit die EmitterZörie eine niÖgiiehst kieirie Fläche besitzen:2. The diffuse tones upon which the electrons pour out wefdeti; should friögliehst düriti seiti, ürii die Emittefköllektöfkäpäzität hefabzüsetzeri. For the same reasons, the emitter electrode should also and so that the emitter zones have a poorly small area:
3. Üiri die Bäsisköliektöfkapäzität klein zu hälteti, wird die düririe Öbeffläehetizörie bis auf den üömittelbären Üfrigebürigsbereich def beiden Elektföderi riäeh Herstellung des TfäösistöfS wiedef abgeätzt. Dies führt dazu, daß auch die Basiselektrode riüf eine kleine Fläche besitzt:3. To keep the Bäsisköliektöfkapäzität small, the drought of the surface will be up to the üömittelbären Üfrigebürigsbereich def both Elektföderi riäeh Manufacture of TfäösistöfS again etched away. This leads to the fact that the Base electrode must have a small area:
Diese itii äligeriieirieri extferfl kleitiflächigeri, Vof-
|ügsweise nüf IÖ bis 3Ö μ Abriiessüögeri besitzenderi
Elektföderi fhüssen riüti rfiit ÄriScÜlüßdfähten vefsehen
wefderi. Die düfiristeri züf Veffügütig Stehetideri
Üfähte besitzen eirieri iSüfchfriesSef vöri 5 μ. Züf
köritäktiefürig kofriöit das Veffähferi der Thefftiököiripffessiöri
iri Betfäeht. Dieses besteht däriri; däß fnäri deri Öfäht mittels eiries schrieideti- ödef riädelföfinigen
Werkzeugs gegeü die zu köritäktiefende
Eiektföde drückt ürid die Vefbifldütig üritef gelitidef go
Efwäffriürig def Äriqfdöürig an der kontaktstelle
vöfriitiinit. Öie Sehwiefigkeiteti bei eirietii sölöheri
Hälbieiterbäüelemerit, insbesötidefö
Mesätfärisistöf, friit zwei iriöglichst kleiriflächigeri
Eiektföden rfiit pärälleleti Kanten und
Verfähreri zum HerstelleriThis itii äligeriieirieri extferfl Kleitiflächigeri, preferably nüf IÖ to 3Ö μ Abriiessüögeri possessing Elektföderi fhüssen riüti rfiit ÄriScÜlüßdbareni wefderi. The düfiristeri züf Veffügütig Stehetideri Übarkte have eirieri iSüfchfriesSef vöri 5 μ. Züf köritäktiefürig kofriöit the Veffähferi der Thefftiököiripffessiöri iri Betfäeht. This consists of dariri; that fnäri deri Öfäht by means of eiries screamed- ödef riädelföfinigen tools against the too köritäktiefden Eiektföde presses ürid the Vefbifldütig üritef gelitidef go Efwäffriürig def Äriqfdöürig at the contact point vöfriqfdöürig at the contact point. Öie Sehwiefigkeiteti bei eirietii sölöheri Hälbieiterbäüelemerit, insbesötidefö
Mesätfärisistöf, friit two as small as possible small-surface eiektfoden rfiit pärälleleti edges and
Processor to the manufacturer
Pätentieft für:Patented for:
Sieüieris Sc Hälske Aktiengesellschaft,Sieüieris Sc Hälske Aktiengesellschaft,
Berlin ürid München,Berlin ürid Munich,
München 2, Wittelsbachefplätz 2Munich 2, Wittelsbachefplätz 2
Als Effiridef beriäarit:As Effiridef beriäarit:
Df. Ludwig Gfäßi, MütiehenDf. Ludwig Gfäßi, Mütiehen
Veffähferi wefderi jiätüfgemäß ürii so großer, je kleiner die zu köritäktieferideri Eiektföden sind.Veffähferi wefderi jiätüf according to ürii so bigger ever smaller that are too köritäktieferideri Eiektföden.
Bei deri bekannten Tfansistöferi dieser Bauart sirid die Eiriitter- ürid Basiselektroden rechteckig, wobei sich gewöhnlich im Interesse eiries geringefl Basisäüsbfeitürigswidefstandes die längereri Rechteckseiteii der beiden Elektroden ürimitteibär gegeriübefsteheri. Diese Äüsfühfungsförni ist aus def Fig;l efsiehtiieh. Statt dessen schlägt die Effiridurig die Anweridürig dfeieckförfriiger Elektföderi vöf.The well-known Tfansistöferi of this type are sirid the egg emitter ürid base electrodes rectangular, where usually in the interest of a low basic resistance the longer rectangular sides of the two electrodes are central to the opposing device. This Äüsfühfungsförni is from def Fig; l see you. Instead, the Effiridurig beats the Anweridürig dfeieckförfriiger Elektföderi vöf.
Die Effiridurig bezieht sich sofriit auf ein Hälbleitefbäüelefrierit, irisbesöridefe eitieh Mesätfahsistöf, friit zwei rnöglichst kieiriflächigeri Elektföderi auf eirief Öbeffläeheriseite des Halbleiterkörpers, die zur Verringerung der Kapazität eng beriachbafte pafäilele Käriteri haben, vöri denen die eirie sperfffei Ürid die aridere spefferid arigebfächt ist und an derieri je eiri Züleitüfigsdfaht befestigt ist. Gefriäß def Effiridurig sind die Flächen der zwei Elektroden dreieckig'geföffrit. t The Effiridurig refers to a semi-conductor bäüelefrierit, irisbesöridefe eitieh Mesätfahsistöf, friit two electrical federations as far as possible kieirifflächigeri on the surface side of the semiconductor body, which have the capacity to reduce the capacity, which are dependent on the people who are active eiri Züleitüfigsdfaht is attached. The surfaces of the two electrodes are triangular in shape. t
Wie es bei Mesätfäfisistöfen üblich ist, wefderi die Elektföderi düfch Äüfdäfripferi und Einlegieferi hefgesteiit. Es wifd däfüf gesofgt, däß die eine Elektrode das darunterliegende Hälbleiteffriätefial sperffrei Und die aridere über eitieri jiri-Übefgäng köritäktiert. Fefiief wifd jede def Elektföderi des Paares friit je eiiieüi den weitereri Arischluß der Elektrodeö vefrilitteiriden, die Häibleiteföbetfläche nicht berühferiden Arischiüßdfäht, irisbesöridefe iötrnittelffei, yerbürideri. Geniäß def Effiridüng sirid dabei die beiden Elektroden des Paares dfeiecldg ürid der zwischeri deri beiden Elektroden verbleibende Zwiselieöräüäi der iiälbieiteföberfläche vöri rJäfäliel zügiöäfidef äfigeöfdiieteä Seiteö def dfgieckigeti Mlektfödgri Be-As is customary with Mesätfisistöfen, they wefderi Elektföderi düfch Äüfdäfripferi and Einlegieferi hefgesteiit. It should be added that one electrode the half-lead friatefial underneath is block-free And the aridere köritäktiert over eitieri jiri transitions. Fefiief will friit each of the couple’s electrical federations eiiieüi vefrilitteiriden the further Arischluß of the electrode, Do not touch the floor area Arischiüßdfäht, irisbesöridefe iötrnittelffei, yerbürideri. The two of them enjoy their efficiency Electrodes of the pair dfeiecldg ürid der zwischeri the difference between the two electrodes the iiälbieiteföberfläche vöri rJäfäliel zügiöäfidef äfigeöfdiieteä Seiteö def dfgieckigeti Mlektfödgri Be
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grenzt. Vorzugsweise sind dabei die Dreiecksflächen Da im allgemeinen bei der modernen Technik eine der beiden Elektroden einander kongruent. Ferner Vielzahl von Halbleiterbauelementen entweder gleichist es zweckmäßig, die Dreiecke gleichschenklig zu zeitig oder unmittelbar nebeneinander kontaktiert machen, wobei die beiden gleichen Seiten merklich werden, wird der Kontaktierungsdraht über die Elekkürzer als die dritte Seite sind. Schließlich empfiehlt 5 troden gespannt und mit den Elektroden unter Bees sich, im Interesse eines geringen Basisausbreitungs- rücksichtigung der für den weiteren Anschluß bewiderstands die längsten Seiten der Dreiecksflächen nötigten Länge des Kontaktierungsdrahtes in der beunmittelbar einander gegenüberliegend anzuordnen. schriebenen Weise verbunden. Dabei besteht einmalborders. Preferably, the triangular surfaces Da are generally one in modern technology of the two electrodes are congruent. Furthermore, a plurality of semiconductor components is either the same it is expedient to contact the triangles with isosceles too early or immediately next to one another make, whereby the two same sides become noticeable, the contacting wire over the Elek is shorter than are the third side. Finally, 5 recommends troden stretched and with the electrodes under Bees in the interest of a low base expansion consideration of the resistance for the further connection the longest sides of the triangular surfaces required length of the contacting wire in the directable to be arranged opposite one another. connected way. There is one time
In diesem Zusammenhang wird darauf hingewie- die Möglichkeit, den Kontaktierungsdraht parallel zu sen, daß es bekannt war, Halbleiteranordnungen mit io den längeren Seiten der rechteckigen Elektroden andreieckigen und auch anders geformten Elektroden zuordnen, wie dies in der F i g. 1 dargestellt ist, wähherzustellen. Dabei handelt es sich in dem einen Fall rend eine zweite Möglichkeit, die Anordnung des darum, die bei der Herstellung zu großer Elektroden Kontaktierungsdrahtes quer zu den beiden Elektroauftretenden Legierungsschwierigkeiten dadurch zu den, insbesondere senkrecht zu deren Längsseiten, umgehen, daß man an Stelle der großen Elektrode 15 vorsieht. Im zweiten Falle wird zweckmäßig ein vormehrere kleinere Elektroden einlegiert und diese geschlagenes Verfahren angewendet, welches darin dann einander parallel schaltet. Im anderen Fall wird besteht, daß man zwischen den beiden Elektrobei logischen Schaltungen ein Halbleiterbauelement den 4, 4' einen hochfesten Reißdraht· legt und den mit einem scheibenförmigen Halbleiterkörper ver- Kontaktierungsdraht, der anschließend mit jeder der wendet, die mit gemeinsamen, sich parallel zu den 20 Elektrode des Paares durch Thermokompression verflachen Seiten erstreckenden Kollektor- und Basis- bunden wird, über den Reißdraht ausspannt, so daß zonen und mehreren sektorartig angeordneten nach erfolgter Verbindung durch Anheben des Reiß-Emitterelektroden versehen sind, die den einzelnen drahtes der Kontaktierungsdraht zwischen den Elek-Schaltkreisen zugeordnet werden. In beiden Fällen troden aufgetrennt werden kann, ohne daß sich die handelt es sich um mehrere Elektroden, die in einem 25 Verbindung des Kontaktierungsdrahtes rnit den Elekeinzigen Fertigungsvorgang hergestellt werden kön- troden wieder löst. Dieses Verfahren besitzt im Vernen, da nicht die eine Elektrode sperrend und die gleich zu einem Verfahren, welches zu der in der andere sperrfrei ist. F i g. 1 dargestellten Anordnung des Kontaktierungs-In this context, the possibility of connecting the contact wire in parallel is pointed out sen that it was known to triangular semiconductor devices with io the longer sides of the rectangular electrodes and also assign differently shaped electrodes, as shown in FIG. 1 is shown to produce. In one case, there is a second possibility, the arrangement of the therefore, the contacting wire that is too large in the manufacture of electrodes transversely to the two electrical components Alloying difficulties thereby to the, especially perpendicular to their long sides, circumvent that one provides 15 in place of the large electrode. In the second case, it is advisable to use a multiple Alloyed smaller electrodes and applied this proposed method, which in it then switched to each other in parallel. In the other case there will be one between the two Elektrobei logic circuits a semiconductor component to the 4, 4 'a high-strength tear wire · lays and the contacting wire connected to a disk-shaped semiconductor body, which is then connected to each of the turns, which, with common, flatten out parallel to the 20 electrode of the pair by thermocompression Collector and base bands extending across the sides are spanned over the tear wire so that zones and several sector-like arranged after connection by lifting the tear emitter electrodes are provided, the individual wire of the contact wire between the electrical circuits be assigned. In both cases, troden can be separated without the it is a question of several electrodes, which are connected in a connection between the contacting wire and the individual electrodes Manufacturing process can be produced again. This procedure possesses in the mind, because the one electrode is not blocking and the same as a method which is the same as that in the other is lock-free. F i g. 1 arrangement of the contacting
Die zur Erzielung eines geringen Basisausbrei- drahtes auf den Elektroden führt, den Vorzug, daßWhich leads to the achievement of a small base spreader wire on the electrodes, the advantage that
tungswiderstands und niedriger Kapazitäten unter 30 nur ein· Kontaktierungsdraht benötigt wird, der querresistance and low capacitances below 30, only one contacting wire is required, which is transverse
Ziffer 1 bis 3 dargestellten Gesichtspunkte führen bei zu den Elektroden ausgespannt wird. Außerdem führtPoints 1 to 3 shown lead to the unplugging of the electrodes. It also leads
Verwendung einer rechteckigen Ausgestaltung der dieses Verfahren zwangläufig dazu, daß die zur wei-Use of a rectangular configuration of this method inevitably means that the
Elektroden dazu, daß diese Elektroden in Gestalt teren Kontaktierung dienenden Teile des Kontak-Electrodes so that these electrodes in the form of direct contacting serving parts of the contact
möglichst schmaler, zueinander parallel orientierter tierungsdrahtes nach entgegengesetzten Richtungenas narrow as possible, parallel orientated animal wire in opposite directions
Streifen in engem Abstand zueinander auf der Halb- 35 die Elektroden verlassen, so daß die Kapazität derStrips closely spaced from one another on the half-35 leave the electrodes, so that the capacitance of the
leiteroberfläche angeordnet werden. Man gelangt da- Anschlußdrähte kleiner als bei der in der F i g. 1 dar-conductor surface can be arranged. This leads to connecting wires that are smaller than in the case of the one in FIG. 1 dar-
bei zu einer Anordnung entsprechend der Fig. 1, sie gestellten Anordnung wird. Man kann zwar auch beiin the case of an arrangement according to FIG. 1, it becomes an arrangement. You can also at
stellt einen Transistor dar, dessen einkristalliner, z.B. einer Ausgestaltung der Elektroden nach der Fig. 1represents a transistor whose monocrystalline, for example an embodiment of the electrodes according to fig
p-leitender Halbleiterkörper 1 an seiner Unterseite dafür sorgen, daß der Kontaktierungsdraht von denp-conductive semiconductor body 1 on its underside ensure that the contacting wire from the
mit einer Kollektorelektrode 2 sperrfrei kontaktiert 40 beiden Elektroden, in entgegengesetzter Richtungwith a collector electrode 2 contact 40 both electrodes without blocking, in the opposite direction
ist, während an seiner Oberseite eine zum größten weggeführt wird. Dadurch wird aber das hierzu not-is, while at its top one is led away to the largest. This, however, makes the necessary
Teil wieder abgeätzte Zone 3 von entgegengesetztem wendige Justierungsverfahren noch komplizierter. AlsPart again etched off zone 3 from opposite agile adjustment process even more complicated. When
Leitungstyp, z. B. n. Typ, erzeugt ist, auf welche die entscheidender Vorzug der in der Fig. 2 dargestell-Line type, e.g. B. n. Type, is generated, on which the decisive advantage of the illustrated in Fig. 2
beiden rechteckigen Elektroden 4, 4' aufgedampft ten Anordnung des Kontaktierungsdrahtes zu dentwo rectangular electrodes 4, 4 'vaporized th arrangement of the bonding wire to the
und zum Einlegieren gebracht sind. Die eine Elek- 45 parallelen Seiten der beiden Elektroden ist also vorand are alloyed. The one side of the two electrodes, which is parallel to each other, is in front
trode besteht aus einem mit der Oberflächenzone 3 · allem die Tatsache, daß nur ein Kontaktierungsdrahttrode consists of one with the surface zone 3 · all the fact that only one contacting wire
sperrfrei kontaktierenden Metall, während die andere benötigt wird und daß ohne weiteres Zutun einenon-locking contacting metal, while the other is required and that without further action one
Elektrode beim Einlegieren bzw. Eindiffundieren in kapazitätsarme Anordnung der ZuleitungsdrähteElectrode when alloying or diffusing in in a low-capacitance arrangement of the lead wires
das Material der Oberflächenzone 3 mit dieser einen realisiert wird, zu werten.the material of the surface zone 3 is realized with this one.
pn-übergang erzeugt. Die Kontaktierungsdrähte 5,5', 50 Diese vorteilhafte Kontaktierungsart läßt sich jemit denen die Elektroden, insbesondere durch doch bei rechteckförmigen Elektroden, wenn man Thermokompression, also in diesem Falle lötmittel- gleichzeitig im Interesse des geringen Basisausbreifrei, verbunden sind, bestehen z. B. aus Gold oder tungswiderstandes die beiden parallelen Rechteckeiner Goldlegierung. In der F i g. 2 sind die Elektro- seiten dieser Elektroden möglichst lang ausgestalten den entsprechend der Lehre der Erfindung dreieckig 55 will und dennoch die Flächen der Elektroden mögausgebildet. Die übrigen Bezugszeichen des in der liehst klein halten will, nur bis zu einer bestimmten, F i g. 2 dargestellten Transistors entsprechen der vom Durchmesser des Kontaktierungsdrahtes abhän-F ig. 1. genden Mindestfläche anwendbar, die merklichpn junction generated. The contacting wires 5, 5 ', 50 This advantageous type of contacting can be used which the electrodes, especially through but with rectangular electrodes, if one Thermocompression, i.e. in this case solder-free at the same time in the interest of the low base expansion, are connected, exist z. B. made of gold or line resistance, the two parallel rectangles one Gold alloy. In FIG. 2, the electrical sides of these electrodes are designed to be as long as possible who wants to be triangular 55 in accordance with the teaching of the invention and yet the surfaces of the electrodes may be formed. The remaining reference numbers in the loan want to keep small, only up to a certain, F i g. 2 correspond to the transistor depending on the diameter of the contacting wire ig. 1. Lowest minimum area applicable, which is noticeable
In Anbetracht der extremen Kleinflächigkeit der größer ist als die Mindestfläche bei dreieckförmigenIn view of the extremely small area which is larger than the minimum area for triangular ones
Elektroden, die in den meisten Fällen vorliegt, ist 60 Elektroden, die die Anwendung dieser Kontaktie-Electrodes, which is present in most cases, is 60 electrodes, which the application of this contact-
ein lötmittelfreies Verfahren zum Verbinden dieser rungsart gerade noch zuläßt. Um dies zu zeigen, ista solder-free method for connecting this type of connection just about allows. To show this is
Elektroden mit den Anschlußdrähten 5, 5' auf jeden zunächst darauf hinzuweisen, daß durch die Thermo-Electrodes with the connecting wires 5, 5 'to each point out that the thermal
FaIl zweckmäßig. Das hierzu günstigste Verfahren, kompression die Elektrode mit dem Kontaktierungs-If appropriate. The best method for this is to compress the electrode with the contacting
das als Thermokompression bezeichnet wird, besteht draht innerhalb einer ovalen Fläche verbunden wird,known as thermocompression, consists of wire connected within an oval area,
darin, daß die Elektrode mit dem Kontaktierungsdraht 65 wobei zur Sicherheit noch eine Randzone zugeschla-in that the electrode with the contacting wire 65, with an edge zone added to be on the safe side.
in Berührung gebracht und durch Druck eines insbe- gen werden muß, so daß die zu berücksichtigendebrought into contact and by pressure one must be in particular, so that the to be taken into account
sondere stempelartigen oder schneidenförmigen Werk- Kontaktfläche auf der Elektrode im allgemeinenspecial punch-like or blade-shaped work contact surface on the electrode in general
zeugs unter gelinder Erwärmung verbunden wird. oval ist.stuff is connected with gentle warming. is oval.
In der Fig. 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: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 in the case of the triangle as well as the rectangle, the second case is shown in dashed lines. As one can see from FIG. 3 clearly shows, the triangle enclosing the oval proves to be noticeably smaller than the square one in terms of its surface area, so that the triangular design of the electrodes offers the following advantages over the square one:
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 Elektrodenfläche 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.With the base resistance kept constant, which is determined by the lengths of the parallel opposite sides of the electrodes of the pair is determined, it turns out when taking into account the Minimum area necessary for perfect contacting of the electrode, that for contacting "protruding" part of the electrode surface not required by the electrode in the case of a triangular electrode surface much smaller than is the case with a rectangular electrode. Vice versa the length of the electrode opposite the other electrode can be determined with the same surface area of the electrode Side of the electrode is much longer than when using a rectangular electrode shape. Finally, the one shown in FIG. 2 shown, In particular, the arrangement of the contacting wires is also more favorable for mass production technology with triangular electrodes up to considerably smaller areas than with rectangular electrodes Electrodes is possible to be applied.
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:The manufacture of the electrodes for the semiconductor component according to the teaching of the invention takes place in a conventional manner by vapor deposition of the electrode metals under vacuum, using a template defining the size, shape and position of the electrode, which is used during the Vapor deposition is kept in as close contact as possible with the surface of the semiconductor crystal. Such a method is described in German Auslegeschrift 1100 820, for example. There in In the present case the electrodes of a pair, without being folded over, do not coincide with one another can be brought, one of the following must, in order to take this fact into account Procedure to be applied:
a) In der Schablone sind entsprechend den aufzudampfenden Elektroden geformte Fenster vorgesehen, wobei das jeweils zum Aufdampfen nicht benötigte Fenster abgedeckt werden muß.a) Windows shaped to match the electrodes to be vapor-deposited are provided in the template, the window that is not required for vapor deposition must be covered.
ODOD
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.b) According to the further embodiment of the invention, two superimposed, parallel to use mutually displaceable templates, in which the one with respect to the The semiconductor surface to be vaporized rests, the other parallel to the semiconductor surface and is arranged displaceably to the first template, with recesses in the two templates are provided in such a way that these recesses in the one limit position of the displaceable Template just one, in the other border position the other electrode triangle is released for vapor deposition.
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^ zwischen zwei durch Anschläge bestimmte Grenzlagen verschiebbar ist. In der unteren Schablone^ 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 S1 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.The implementation can, for. B. in the FIG. 4 can be made visible manner in which only the essential parts of the required device are shown in a vertical plan view. The apparatus to be used consists of two thin stencils arranged parallel to one another, as close as possible to one another, of which one stencil S 1 is in direct contact with the semiconductor surface and rests relative to the semiconductor surface, while the other stencil ^ between two limit positions determined by stops is movable. In the lower stencil ^ a square, in particular square opening V is provided directly on the surface of the semiconductor crystal in contact with it, while the second stencil S 2 , which is displaceable relative to the first stencil S 1 and thus to the semiconductor crystal, is a square one Leaves window free, which leaves the right corner of the square V uncovered in one boundary position of the template and the left corner of the template in the other boundary position, the size of the window F and the distance between the two boundary positions of the template S 2 being dimensioned accordingly that the triangular parts of the quadrilateral V released in the two different boundary positions of the template S 2 just have the desired spacing. In the case of vapor deposition, which is carried out under vacuum as usual, one limit position of the stencil S 2 is first set and the triangle released from this limit position is vaporized with one electrode metal. Then, without removing the apparatus from the vacuum, taking into account the explanations given in German Auslegeschrift 1100 820, the other limit position of the template S 2 is set without the template S 1 and the square V changing their position with respect to the semiconductor crystal. The metal used to produce the second electrode is then vapor-deposited onto the semiconductor surface exposed by the two templates. After the semiconductor crystal has been removed from its holders connected to the stencils and the vapor-deposited electrode material has been alloyed, the triangular electrodes obtained are provided with contacting wires in the manner already indicated by means of thermocompression.
Claims (6)
Deutsche Patentschrift Nr. 966 492;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1106 876;
französische Patentschrift Nr. i 281 944;
Funkschau, 1961, Heft 4, S. 161 (83).Considered publications:
German Patent No. 966 492;
German Auslegeschrift No. 1106 876;
French patent specification No. i 281 944;
Funkschau, 1961, issue 4, p. 161 (83).
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)
| 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 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1212642B DE1212642B (en) | 1966-03-17 |
| DE1212642C2 true 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 |
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| 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 |
|---|---|
| DE1212642B (en) | 1966-03-17 |
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