DE1464525B2 - Verfahren zum herstellen eines mikrohalbleiterbauelementes mit feldeffekt - Google Patents

Verfahren zum herstellen eines mikrohalbleiterbauelementes mit feldeffekt

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DE1464525B2 DE19631464525 DE1464525A DE1464525B2 DE 1464525 B2 DE1464525 B2 DE 1464525B2 DE 19631464525 DE19631464525 DE 19631464525 DE 1464525 A DE1464525 A DE 1464525A DE 1464525 B2 DE1464525 B2 DE 1464525B2
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Description

1 :; ;-' ' "■ ;-_'-2 '■ ■■■
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Her- Band 4, das aus einer 0,2 μΐη dicken Siliciumdioxid-
stellen eines Mikrohalbleiterbauelements mit Feld- '■■'< schicht besteht. Diese Siliciumdioxidschicht wird auf
effekt, wobei ein geeigneter Störstoff in die Ober- die vorstehend angegebene Weise erhalten, wobei
fläche eines durch eine Süiciumdioxidschicht.maskiet- jedoch die Behandlungsdauer auf 16 Minuten herab-
ten Siliciumplättchens eindiffundiert wird. 5 gesetzt wird.
Die Erfindung betrifft auch das nach dem neuen Dann diffundiert man in das Fenster 3 einen den
Verfahren erhaltene Mikrobauelement, welches ver- Leitungstyp des Siliciumplättchens ändernden Stör-
schiedene, nachstehend näher erläuterte, bemerkens- stoff, z. B. Phosphor, ein.
werte Eigenschaften aufweist. Zu diesem Zweck kann man das Plättchen in einen
Zum Herstellen dieser Mikroelemente wurden ver- io auf 1140° C gehaltenen Ofen mit einer Phosphor-
schiedene Maskie^ngs^ - und Diffusionstechniken pentoxid-Atmosphäre so lange einbringen, bis man
vorgeschlagen^ VQn^denen "jedoch keine vollständig :ieijae geeignete Diffusionsstufe erreicht hat; in dem
befriedigend ist und von denen insbesondere keine hier betrachteten Beispiel sind dies etwa 30 Minuten,
die Herstellung ehjes. Mjkrobauelements mit einem Man erhält so eine Siliciumschicht 5 mit einer
Steuergitter auf jedqr.. seiner beiden Oberflächen er- 15 Dicke in der Größenordnung von 3 μΐη. Durch das
möglicht. "'"1^' ' :■.-"■ '':"' Band 4 hindurch erfolgt die Diffusion sehr viel
Es ist zwar eichverfahren zum ,Herstellen eines weniger tief, jedoch immerhin so weit, daß man einen
Mikrohalbleiterbauelements mit Feldeffekt bekannt, Kanal mit der Dicke α in der Größenordnung eines ·
bei dem Störstoffe-düfcfr-"eine Siliciumdioxidmaske Mikrons erhält. Es sei betont, daß es sich tatsächlich
in den Halbleitergrundkörper eindiffundiert werden, 20 um einen Kanal handelt und daß das nach dem Ver-
jedoch entsteht bei diesem bekannten Verfahren der fahren nach der Erfindung erhaltene Mikrobau-
Kanal nicht bei der Diffusion der Störstoffe (vgl. die element mit Feldeffekt funktionstüchtig ist. Zur BiI-
französische Patentschrift 1297 585). · dung einer Halbleiteranordnung mit Feldeffekt sind
Das erfindungsgemäße Verfahren besteht dem- dann nur noch Elektroden anzubringen; z. B. bildet gegenüber im wesentlichen darin, daß man auf dem 25 man Ohmsche Kontakte 6,7, 8,13 durch Aufdamp-Teil der freigelegten Oberfläche eines Silicium- fen von Aluminium oder Gold im Vakuum, plättchens vom n- oder p-Typ, in welchem der Kanal Dieses Verfahren der Maskierung des Teils, gebildet werden soll, zur Verringerung der Eindring- ; welcher den Kanal bilden soll, ermöglicht die Hertiefe des Störstoffes an dieser Stelle eine dünnere stellung eines sehr kurzen Kanals (infolge des Diffu-Siliciumdioxidschicht bildet und daß man dann einen 30 sionsprofils ist der Kanal kurzer als die Maskierung 4 im Siliciumplättchen den umgekehrten Leitungstyp breit ist). Man braucht auch nicht die ^Entstehung erzeugenden Störstoff-in die ganze so maskierte Ober- eines Funkens zu befürchten, was der*Fall ,wäre, fläche eindiffundiert. wenn, da der Kanal nur sehr kurz ist, das dort
Eine besonders1 wichtige Eigenart des nach diesem herrschende elektrische Feld aber sehr stark wäre:
Verfahren erhaltenen Mikroelements besteht darin, 35 tatsächlich spielt jedoch die Siliciumdioxidschicht 4
daß die andere Seite des Plättchens nicht maskiert in dieser Beziehung die Rolle einer Schutzschicht,
wird und daß dort ein Steuergitter gebildet wird. Die Dicke des Kanals kann ebenfalls sehr gering.
Ferner ist der so erhaltene Kanal sehr kurz, und die sein; sie hängt von der leicht über die Diffusionszeit'
Eingangswiderstände an diesem Kanal sind besonders zu variierenden Diffusionstiefe ab.
gering. 40 Auf Grund des Verfahrens nach der Erfindung ist
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung besser die Störstoffkonzentration in dem Kanal geringer als
verständlich. In der Zeichnung zeigt . ... : . . in den benachbarten Bereichen. Das hat zur Folge, ·
F i g. 1 ein Siliciumplättchen, das auf einem Teil daß bei gegebener Konzentration unter der Silicium-
ein nach der Erfindung hergestelltes Mikrobau- dioxidschicht 2 die Eingangswiderstände am Kanal
element mit Feldeffekt trägt, 45 herabgesetzt werden.
F i g. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie a-a Im übrigen kann das beschriebene Mikrobau-
vonFig. 1, und ■.-■·■ . element von beiden Seiten (Gitter 6 und 13) ge-
F i g. 3 eine abgeänderte Ausführungsform. steuert werden. Bei dem hier betrachteten Beispiel
In Fig. 2 ist das Mikrobauelement stark ver- unter Zugrundelegung der angegebenen Abmessun-
größert und mit übertriebenen Dicken der einzelnen 50 gen wird die Knickspannung seiner kennlinie·
Schichten der Klarheit halber dargestellt. 10 Volt betragen und der maximale Strom von
Tatsächlich kann die Dicke h des Silicium- 3 Volt an das Gitter 13 blockiert werden. J plättchens 1 in der Größenordnung von.. 100 μτη. Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform unterliegen, scheidet sich nicht wesentlich von der vorstehend
Das dargestellte Mikrobauelement wird auf fol- 55 beschriebenen; analoge Teile sind mit den gleichen gende Weise erhalten: Bezugszeichen, jedoch unter Hinzufügung des Buch-Auf einem Siliciumplättchen 1, beispielsweise vom stabens α bezeichnet.
p-Typ, wird eine beispielsweise 0,4 μΐη dicke Silicium- Wie man sieht, grenzen die Ohmschen Kontakte dioxidschicht 2 erzeugt. Diese Siliciumdioxidschicht an auf der Siliciumdioxidschicht des Plättchens 1 geerhält man z. B., indem man das Plättchen 30 Minu- 60 bildete Klemmen 9 bis 12 an; die Eingangsimpedanz ten in einen auf 12000° C erhitzten Ofen bringt und der Anordnung wird dadurch offensichtlich sehr einen durch Wasser mit 80° C perlenden Sauerstoff- erhöht, was einen Vorteil dieser Ausführungsform strom darüberstreichen läßt. bedeutet.
Dann hebt man diese Siliciumdioxidschicht mittels Die Originalität der Ausführungsform gemäß
einer bekannten Phototiefdruckmethode in dem 65 F i g. 3 besteht im wesentlichen darin, daß infolge der
Bereich des Plättchens ab, wo man das Mikrobau- Sinusform des Bandes 4 a die Abmessung des Kanals
element bilden will. In dem auf diese Weise erhal- senkrecht zur Wanderungsrichtung der Ladungs-
tenen Fenster 3 bildet man ein z. B. 70 μπι breites träger für eine gegebene Abmessung der Mikro-
struktur so groß wie möglich ist: dadurch nimmt der Strom zu.

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Herstellen eines Mikrohalbleiterbauelements mit Feldeffekt, wobei ein geeigneter Störstoff in die Oberfläche eines durch eine Siliciumdioxidschicht maskierten Siliciumplättchens eindiffundiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß man auf dem Teil der freigelegten Oberfläche des Siliciumplättchens vom n- oder p-Typ, in welchem der Kanal gebildet werden soll, zur Verringerung der Eindringtiefe des Störstoffes an dieser Stelle eine dünnere Siliciumdioxidschicht bildet, und daß man dann einen im Siliciumplättchen den umgekehrten Leitungstyp erzeugenden Störstoff in die ganze so maskierte Oberfläche eindiffundiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Siliciumdioxidschicht in Form eines sinusförmigen Bandes aufgebracht wird.
3. Mikrohalbleiterelement mit Feldeffekt, hergestellt nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein erstes Steuergitter, bestehend aus einem, auf der einen Seite des Siliciumplättchens befindlichen dünneren Siliciumdioxidschicht aufgebrachten Kontakt, und ein zweites Steuergitter auf der entgegengesetzten Seite des Siliciumplättchens.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
DE1464525A 1951-08-02 1963-10-31 Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements mit Feldeffekt Expired DE1464525C3 (de)

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DE1464525A1 DE1464525A1 (de) 1968-12-05
DE1464525B2 true DE1464525B2 (de) 1971-11-11
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