DE1514854A1 - Monolithische elektrische Anordnung und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Monolithische elektrische Anordnung und Verfahren zu ihrer Herstellung

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DE1514854A1 DE19651514854 DE1514854A DE1514854A1 DE 1514854 A1 DE1514854 A1 DE 1514854A1 DE 19651514854 DE19651514854 DE 19651514854 DE 1514854 A DE1514854 A DE 1514854A DE 1514854 A1 DE1514854 A1 DE 1514854A1
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Mehal Edward Walter
Haisty Robert Winston
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Texas Instruments Inc
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Description

ÜJexas Instruments Ino.
Unser Zeichen! .3? 531
Monolithische elektrische Anordnung und Verfahren zu ihrer Herstellung.
Die Erfindung bezieht sich auf eine monolithische elektrische Anordnung mit einem kristallinen Körper aus elektrisch eigenleitendem Material, der in mehreren im Abstand Übereinanderliegenden Sbenen Schaltungselemente enthält, wobei ausgewählte Schaltungeelemente bestimmter Ebenen elektrisch wirkungsmäSig mit bestimmten ausgewählten SchaltungBeiementen anderer Sbenen verbunden sind, während sie im übrigen voneinander durch das elektrisoh eigenleitende Material des Körpers voneinander isoliert sind, sowie auf einVerfahren zu ihres? Herstellung.
Anordnungen dieser Art eignen sich insbesondere für die BiI-dung von integrierten Schaltungsanordnungen· Integrierte
> 909834/052$
Lei/Sr. ^ Sobaltun^sanordnungen
15K854
Schaltungsanordnungen sind elektrische Anordnungen, die im allgemeinen mehrere Schaltungselemente enthalten, welche einzelne elektrische Punktionen durchführen, beispielsweise die Funktionen von Dioden, Transistoren, Widerständen, Kondensatoren, und die an einer Fläche eines sehr kleinen kristallinen Halbleiterplättohens gebildet und zur Vervollständigung einer elektrischen Schaltung darauf miteinander verbunden sind. Der Begriff "elektrische Schaltungsanordnung" soll hler Anordnungen umfassen, welche die Funktionen von einem Schaltungselement oder von mehreren Schaltungselementen, von vollständigen Schaltungen oder von ganzen Systemen und Netzwerken durchführen«
Sobaltungsanordnungen (z.B. Netzwerke) nach Art der üblichen zweidimensionalen integrierten Anordnungen ergeben den Vorteil einer beträchtlich kleineren Größe im Vergleich zu anderen Arten von miniaturisierten Schaltungen, beispielsweise gedruckten Schaltungen. Jedoch bestehen bei vieles; dieser integrierten Schaltungsanord-Äungan räuinliobe Begrenzungen, weil die Schaltungselemente im allgemeinen- durch selektives lindiffundieren von den i&eitumgBtyp beeinflussenden störetoff*n in die Fläche eines üntarlageplättebene gebildet werden und daher im allgemeinen nur zweidimensional, d.h. an einer Seite jedes Kalbleiterplattchens angeordnet werden können. Da fexner das Unterlageplätteben im allgemeinen aus HaIb-909834/052S
leitermaterial
15H854
leitermaterial besteht, müssen besondere komplizierte Haßnahmen angewendet werden, um die erforderliche elektrische Isolierung zwischen den auf der Unterlage gebildeten Schaltungselementen zu erreichen. ■
Einer weiteren Verringerung der Größe von integrierten Schaltungeanordnungen waren bisher wegen der zur Bildung der einzelnen Schaltungselemente erforderlichen Oberfläche des Unterlageplattchens Grenzen gesetzt. Es sind auch i sohon integrierte Systeme gebaut worden, die mehrere einzelne Scha Itungsplätt eben enthielten, doch waren auch diese hinsichtlich ihrer Abmessungen auf den kleinsten Raum begrenzt, in welchem die einzelnen integrierten Sohaltungsplättcheiji noch so angeordnet werden können, daß ein ausreichender Zwischenraum zwischen den Plättchen zur elektrischen Isolation und zur Bildung der erforderlichen elektrischen Verbindungen zwischen bestimmten Schaltungeelementen auf den verschiedenen Plattoben duroh äußere Anschlußleitungen bestehen bleibt. Es war schwierig, eine verhälnismäßlg große Pichte von Schaltungselementen oder Schaltungsfunktionen durch Aufeinanderstapeln von getrennten integrierten Schaltungsplätteben mit die erforderlichen Schaltungselemente verbindenden äußeren Verbindungsleitern zu.,erreichen.
Bas Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Anordnung der eingangs angegebenen Art, die bei besonders kleinem Raumbedarf und großer Packungsdichte eine einfache und 909834/0528
sichere
elohere Verbindung der Schaltungeelemente ergibt, sowie die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung solcher Anordnungen*
Naoh der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die elektrische Verbindung zwisohen Schaltungselementen verschiedener Ebenen durch ein elektrisch leitendes Glied mit der Kristallorientierung des Körpers geschaffen ist, und daß das elektrisch leitende Glied vollkommen in dem Körper liegt.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß in jeder Ebene Gebiete von wahlweise dotiertem Halbleitermaterial vorgesehen sind, welche jeweils wenigstens ein Schaltungselement enthalten.
Gemäß einer AusfUhrungsform haben die Gebiete von wahlweise dotiertem Halbleitermaterial die gleiche oheraisohe Zusammensetzung wie das elektrisch eigenleitende Material des Körpers.
Gemäß einer anderen Ausführungsform haben die Gebiete von wahlweise dotiertem Halbleitermaterial und das elektrisch eigenleitende Material des Körpers verschiedene ohemisohe Zusammensetzungen. In diesem Fall können die Gebiete von wahlweise dotiertem Halbleitermaterial aas Germanium oder Silizium bestehen.
909834/0526 w4 .
Eine
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das Schaltungselemente in verschiedenen Ebenen verbindende elektrisch leitende Glied aus einer elektrisch leitenden kristallinen Säule besteht, die im wesentlichen senkrecht zu den von ihr verbundenen Schaltungselement en liegt und durch den Körper aus elektrisch eigenleitendem Material geht. !Dabei kann die elektrisch leitende Säule als kontinuierliche Verlängerung des Kristall- \ gittere des elektrisch eigenleitenden Materials des Körpers in einem Stück damit geformt sein.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Anordnung nach der Erfindung besteht darin, daß Schaltungsfunktionsgebiete in einer ersten Ebene einer Unterlage aus elektrisch eigenleitendem Material zur Bildung einer ersten Sohioht geformt werden, daß einkristalline, elektrisch leitende Verbindungssäulen geformt werden, welche mit bestimmten der Sohaltungsfunktionsgebiete elektrisch verbunden sind und von der ersten Sohioht nach oben ragen, daß elektrisch eigenleitendes Material epitaktisoh auf die erste Ebene der Unterlage so aufgebracht wird, daß jedes der Schaltungsfunktionsgebiete und ein Teil der Verbindungssäulen eingekapselt wird, während ein Abschnitt jeder Verbindungssäule zur Schaffung einer zweiten Ebene freibleibt, und daß weitere Schaltungsfunlctionsgehiete in der zweiten Ebene zur Bildung einer zweiten Sohioht in der Weise geformt werden, daß ausgewäblte SchaItungsfunktions- gebiet· dieser zweiten Sohioht elektrisch mit den frei-90 9 834/0 526
liegenden
liegenden Abschnitten der elektrisch leitenden Säulen verbunden sind, während die Schaltungsfunktionsgebiete der ersten und der zweiten Schicht im übrigen durch das elektrisch eigenleitende Material voneinander elektrisch isoliert sind.
Ein anderes Verfahren zur Herstellung einer Anordnung naoh der Erfindung besteht darin, daß die leitfähigkeit beeinflussende Störstoffe in ein ausgewähltes Gebiet einer einkristallinen isolierenden Unterlage aus elektrisch eigenleitendem Material so eingebracht werden, daß ein sich durch die ganze Dicke der Unterlage erstreckendes Gebiet niedrigen Widerstands gebildet wird, daß ein Sohaltungsfunktionsgebiet an einer ersten Seite der Unterlage in elektrischem Kontakt mit dem Gebiet niedrigen Widerstands geformt wird, und daß ein weiteres Sohaltungsfunktionsgebiet an der zweiten Seite der Unterlage in elektrischem Kontakt mit dem Gebiet niedrigen Widerstands geformt wird, so daß Schaltungsfunktionsgebiete erhalten werden, welche durch das Gebiet niedrigen Widerstands elektrisch miteinander verbunden, aber im übrigen durch die isolierende Unterlage voneinander elektrisch isoliert sind.
Bei beiden Verfahren kann das elektrisch eigenleitende Material Galliumarsenid sein.
Vorzugsweise 90983A/0526
Vorzugsweise beträgt der spezifische Widerstand des elektrisch eigenleitenden Materials bei Zimmertemperatur wenigstens 10 Ohm.cm, bei einer bevorzugten Ausführungsform sogar 10 Ohm.cm.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielshalber beschrieben. Darin zeigen:
Fig. 1 eine seitliche Schnittansicht eines Geräts für das epitaxieIe Auftragen von halbleitendem und halbisolierendem Material, das bei der Herstellung von elektrisohen Schaltungsanordnungen nach der Erfindung verwendet werden kann, .
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines einkristallinen Plättobens mit einer epitaxial aufgetragenen Schicht aus Halbleitermaterial auf einer halbisolierenden Unterlage, welches einen Teil des naoh der Erfindung herzustellenden elektronischen Blocks bildet,
Flg. 3 eine Unteransicht zur sohematischen Darstellung einer als Beispiel gewählten Anordnung von Schaltungselemeitai . oder die Funktion von Schaltungselementen durchführenden Gebieten an der Unterseite des Platt oh ens von Fig
mit
90 9 834/0 526
mit der oretea Schicht einer teilvelae gebildetem einfcriataUiaea Einheit« die dem gowuMtea beeoadason Aueführungabelspiöl entspricht»
eine Oborannioht dor Qboraeito deo Pllittchoao voa Pig.2, vjobci Wideratandaeleaeate und leitende Verbindungen in der zielten Schioht gebildet vordon
4a und 4b Sohnittauoichton doo Plllttolisaa voa Fig,3 uad 4 nach dor Iinlo 4a-4a bsw. 4b«4b, woboi boDticmto Seile, die nicht oatl&ag dea Schnittlinlea lioßOQt der klareren Darotollung νο^οη fortgelaaaoa eind,
3?ΐ€·5 die Oberanslcht der Qboraoit-3 elnor drlttoa Schicht ( Zwiooheneohioht ) cua Ilatblciterritorial, la velclior Sehetltttogselemento uad Yerbindua^oa gebildet «rordea elad»
5* einen Schnitt 'durch die Anordnung von Fig· 5 aaoh der Linie 5a-5a , woböi böstlmaito Teil», die nlolit der Linie 5a-5a liogea, der Klarheit wagon
^ordoa sind» sur ^aratolluas dtr βοίtigen vertikaloü Laß© der rchaltuasieliiaaate la dem Block bei der in 71g*$ - tegpetelltwi
BAUOHiQiHAL
■*
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Jig,6 «ine Qboranaiohtdor Oberseite einer vollaUiadigon dr#idimou3ioüalöQ Qlnkristallinoa Einlieit mit doa Stihaltungaelomenten, die ia der obersten und letztem Schicht gebildet sind,
.6a einen Schnitt durch die voXXatUadico oinkriotallino Einheit naoh der Linie 6a~6a , wobei bestimmte I1OiIo9 dia aioht entlang dor Linie 6a~6a liegen» der Klarheit '
fortgelassen sind, und '
Pig.7 eino aueeinandorgezogcne porapektivisohe Anaicht dor voXXständigon einkriataXlinon Einheit von Fig.6, vobei die integraX gebildeten Schichten des Blocke zur deutlicheren Darstellung voneinander getrennt gedacht aind und die unterste Schicht 21 aufgebrochen dargootollt iatf vobei die an der Untorsoite Xiegonden Schaltunga-•ltmente zur bosseron SaratelXung in vollen Linien geeeiohuet sind.
Di· Abmessungen bestimmter Seile In der Zeichnung sind der Klarheit vegea abgeändert und/oder Übertrieben.
AttsfUhrungsbtispieX für die Erfindung wird nachstehend •int einzeln· einkriatallino Einheit dargestelXt und btiohritban. Diese Sinheit boateht aus haXbisoXierendem
OaUXumantnid (OaAs)1 das elektrisch Isolierend ist» aber integral gebildet« Sohiohton. aus Halbleitereohaltungielemaatoo •nthäXt.Siese Sinhtit könnte all· Schaltungael*a«nt· eintr , 90 9 8 3 4 / 052 ^An nRIG,NAL VoiiBtandlgQa
vollständigu Sohaltungsolnhoit οEthaiton, boiapiolowoiBO eines Verstärkers, einer ZUhlnchaltung odor sogar oinc3 vollständigen Sohaltuasssystosifl oinachlleoalich der Anzeige. AlIo Schaltungovorbindunseu und Bestandteile dor Einholt oind vollständig im Innern des elnkriotalliuon Blocks gebildet und aageordnet·
Wio aus dor nachstehenden Beschreibung aoch su oraolioa eoia wird, besteht ein bcaondcror Vorteil dieser Anordnung dacLa, dass verschiödoao cur DurchfUhruo^ voa Schaltun/jafunktioaeu geoigaote Oebiote vorteilhaft aua einer Vielzahl von Stoffen gebildet werden künnon, die von dein l-atorial doa nalbisolierenden Blocks oder des Unterlageplättchoua der integrierten Sohaltun^saaordnung verschieden oind.Dioo ergibt eline grosso Vielseitigkeit und 'npaseun^aflhigkeit* da oa mUglioh ist, die zur DurehfUhrung der Punktion von Sehaltungselemoüten goeigaeten Gebioto aus einer grocaen Yielaahl von unterschiedlichen Halbleitermaterialien auiBUVfühlea.Diooer Vorteil gilt nicht nur für den drei» dimonaionalon olektronisohon Block, eondorn auch für Bwoidimoneionale integrierte Schaltungsanordnungon der bishor bekaanttn Art, vonn diese so hergestellt worden»
im * einzelnen in der Zeichnung dargestellte Anordnung τοα Schaltungselementeη dient als Seispiel für die höchst fcompliiiertea Sooaltungaanoränuagon» dio nach der Erfindung ti*rg«6«llt wrdta können,Die Erfindung ist natürlich auoh
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aar Herstellung von weniger koalisierten Anordnungen geeignet. ferner eignet sieh die JSrfinäung für Hybridanordnungen, bei denen ein odor mehrere diskrete Schaltungselemente an einer öder an beiden Seiten einer Unterlage befestigt worden. (anstatt in Eorsa von integralen Schichten gebildet zu werden) und durch' leitende. Mxttel verbunden worden, vjolcho eioh durch die Unterlage orotreckon, oder bei denen einige der Schaltungselemente diekrete Dünnfilmelemente aind, v^lircud andere Schaltungselemente Ilalbleitoreleiaente sind·
Die beschriebene bovoreugte Auaftihrun^ofona doo droidimenaic« aalen Blocke aus eiakristalliaeca Galliumarsenid dient natürlich nur als Beispiel* Bei bestimmten Anordnungen und Haterialkoabinationen kann der Block auoh polykristallin etia »ad aua anderen liaterialien als öalliu.maraenid bestehen· -
Beißt eic Gerät I9 das zum epltaxialen Auftragen von oder halbisolierendeia Oalliumarseuid bei der Heret«llung der elektrischen Schaltungsanordnunsen nach der iärfindung geeignet ist. Das Gerat 1 besteht aus einem länglichen Quarssgefftss 10 mit einem Einlass 11 zum Einbringen eines Srägergasesi belepielsueise einer Miaohunß aus Wasserstoff uud Arsentriohlorid· Xm Innern des ÖQfüooes 10 ist ein«Eittiohaüruag 13 angebracht» die ein Speleomaterial 14 enthält, beiapielsweioö Gallium oder Galliumarsοnid» Uae dureh den Einlftse 11 eiatretend· Sriigergas geht direkt über aas Speiitiiaterial 14 und nimmt (falls dieses ausreichend erhitzt ist) Säiapfe ÄÄTon ia da· RaalctiooGgefäs· 10 mit, Woitorua
.•12* ' -■ :, - ■■■ "■■
teuft ta das Eeafetiottsßöiäae dusoli «itt*a Einlaeo 12 ':*tifteB» daalt die Gtrönums dtr Stofft unteratuttst odar Terstiirlit vfitd und döroa vollotäadiß· Reaktioo gewtiiirleietet wlrd.Ea küanaa auch audero Stofie» baispielawol 0OVOAOiUDi mit dom aa Hand τοα tig*1 beschriebenen Varfahroa und Gerät »pita^iul aufgotragon viürdoü, weau gOQigaete fpeioeraaterialioa und Svägörgase (a.B, - Jod odor HCl)' : :.,;■■';-: werdea, die dem Pachmana sur Yeriüsung fltohen.
$m Böje$i@itg#£ä8* 10 ist teilweiee in eine» geeigneten 0£οα ä®g®Mto®%$ der ewei gotronnt ateuerbareHeieelomente enthält, oo daae £aa Spaiacaatorial U in ciaer eraten Zone 1β dea Ofuü» auf aer gowUnßohten S öraperatur gehalten werden kann, wührena ein Unterlageplättchea 16 in einer eveiton Sone 19 de« Ofea· unabhUacig davon auf einer anderen lemperatur
du&oh Alt fioaktion in dar Kammer 10 erzeugte Material epitsralai auf dor Oberfläche dee UatarlagDplättohon· 16
eu0ammenhüiiS0ttde einkriotalliaa rortsotßunß doaKriafcall-Cittere Λ©β üntörlßgeplättchona 16 niedorgooohlaeon, vlihrond dl« verbrftuohten Oase duroh einon Auelaee 17 auo dem Gefäss 10 auflotrümon.
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Pig.2 Eeigt eia halblöolierendös Üoimplilttchari 20 aus
i auf dessen einer Seite Cd#k* dom Boden) Eciiloiit aus a-leitOGdoci Galliumarseriiii 21 durch das in TtrbiaäuM wit Iig«1 beaofcriöbeö«
Z9l£t die frailiQSQQüQ Uatarooita dor ISodeaschicUt Ee eind soiiöiDatiaoli vier Gobiotö 22 darßootöUt, VQlohQ -herkümmliohe illp-Plop-Sohaltuugoa aiad» die nach dor {
übllohea planarea IiiifuaionotecliGik söbildQt %iordoa sind, Aa der ITatereQlte dor Bodsnaohioht 21 (welche ölo oroto rohioht daratallt) sind fornor vier Wideratüüdo 23 durch Diffusion übor geeisaot SQformte DIffu3loaonkiakoü horkiimmlicher Art gebildet. Anaohlleoeond wördöa die βrf orderlichea elektrioohen Vorbiaduttgea ZK In der Ibeßö der Schicht 21 mit breiteren KqataktsuagQa 25p 26, 27» 28, 2Df 30, 31» 52 und 33 aa der Oberfläche der Schickt 21 durch horTtöaualichee Aufdampfe α eine a gated Leiters β boispialoweioo QoId durch *iue antapreohondo Aufdampf ciaakQ herkümmlichor Art gebildet .Da die Schicht 21 aus u-löitoadeallitorial bostohtg mtiastn dl· Verbiaäungeu 24 davoa elektrisch isoliert werdea, beiepieliwtise duroh Mafügen oiuer Fohioht auo Silizium« oxyd avieohoa dea YerbiadUDgea 24 und der Schicht 21 oder duroh «iae eatspreoneade isoliereade Diffusion· Sie Wideretüade 23 uad di« VerbinduEßon 24 köanoQ auoh dadurch gebildet
werdea, dM0 aa den eatsprooheadea Stellen ein Seil der 2t «ο aatferüt uird9 dass nur die gewünschten
SO8.8.34/0S28 badoriginal
its ®2,®Sctri3öhea SohaltuässöloBieBte übrig bleibe»
KLt Äiuiiiiihn· Äov Koatalctauogoa 25 Ms 33 ist die biahor Sodoiiacuiclit 21 aacii Art der iiorlcauialiohea
intesrlortGü. Sclmltua^aaiioraaungeu gebildet, die auf edaer Flächo oinca oiuzolaoa UotorlagoplättclaGaö gebildet v/ordea. Erfiaauogsgesäas ßiud die Eo&taKtsuagea biß 55 au dor Oborflächo doo PlEttoheos aa doa Stolloa angebracht! aa den ο α eiao clolctriaciio Torbinduasciit Sohaltuagaoleaeiitea erforderlich ist, die aa der •atgegoasoeetstea Soita daa tJaterlageplättohotio 20 und doa audtvea darauf gebildotea Scliichtea goforiat wordou, ßaohetöhend ttoch geaauer bcachrisboa wird·
Sa IsUQQOQ auch Uussore elektrischo Bchaltuu^saasohlüoso su dea fflip-Plop-Schaltuiißoa horgoatollt verdou« Die gaaae Obevflüohe dor Bodenschicht 21 vird dana mit oincu Sohutsttlbtreug bedeckt, beispielsweise mit aufgooprUhtem Siliaiumoxyd, damit ein weiteres Aufbringen voa Material auf die Uatereoito bei den nachfolgenden Heratellungcsclirittea veshindtrt wird·
Di· Oberaeite des Unterlageplättchens (gegenüber der Sahioht 21 in Pig.2) wird dana mit einer Schicht aus Siliciumoxid oder einer anderea geeigneten Maske (s«B· •inev Siffttaioasmaske odor einer Auftragsmaske )ttber2ogen*
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■48t4v
fate Anwendung irea herköiamlieliea wsMta tffauagen dai* gswUnsohteö. 40{l*ig· 4) i& dl« liaskeaschiebt? aas
Vid<iratäüÄ$ 40 vordoti dann auf der über3öits ά©0 Eoici-20 di!;--£h αϊ« Öfinus^on hindurch untoir
ia Vorbiaäutig mit 2"is*1 Vachrioboaoa
-£& ti« WidtrstUuda kana Gallium udor Üal 1 Ium.·v^said söia8 eo-4otij|i!t"lBt?-i%ßt eia-epitasial0j? Auftrag mit dom :
Wi-*?rötand-ontstolit la.£ig#5 dA>ge*tellt
'Site'· Aaord^3Äg -itspricht dem Plüttcheu 16 voja 3?ig,1 Es 1st zu "ώδΏοΓ^Πί- $Mm das Gpitaxial waalioaade äi?ieiild andern laiüpiättcliea.2ß nur an den von dar Haikt nicht .^tAeelfitea» dui4@k'die Öffnut^öa frrill ^ Stellen, niidergoflotiXaeva «lud» dl© dem geuttaeolitea muötor entepreoliQii. Sie Wideret Undo 40 könne α auch gebildetwerden» da^a an doa örfordorlichöa Stellen stoff« ssttv Beeinflussung dov Xieitf<lhiglcGit durch die zuvor erwähnte» Öffnungen la dor Oxydmaske eindlf fundiert worden.
Aneohlieeeend wird eine weitere Schicht aus SillBiumoxyd auf die gesamte Oberöeite der bisher £ertiecaatellton AnordauGg aufgetragen, und mit eittora jsvfoiteη itiohtdruckmuster weräon Cffnungtn In dieser Silliiilumo^ydeohioht souie in der ersten
HIllgium-
SiliaiumoxydiJChlcht ao gebildet, dass die leitenden Verbindungswege 41 »it den verbreiterten Kontakt surfen 42 bis 48 abgegrenzt tter&en. DIo leitenden Verbindungen kBnnen dann beispielsweise aus hochdotiertem, nieäerohtalgQffi Germanium odos? Galliumarsenid auf dlo freiliegenden iläcken defl Verbindungsömstors auf d'or Obersoito des £oimplättclicao eur Bildung der Verbindungowcsc 41 aufgotraoht wordon. Die VerbindimsQB 41 lcönuea auoh dadurch goblldot vordea, daso durob die Öff&uosoa la den Slllzlurnoxydechlehiett Störstoffö , zur Bselöfluaeuas der Leitfähigkeit ia oololiea Uqüqqü elttdiffuaöiest vorden, daea an dan durch das Haater froigelegtt o, stelloa 41 ein gut löitendae Material gobildot wird·"1 ' " . ■ ■;■ - - , , ;.'■
.Saun wiffd ·1αβ dritte Siliziumoxyd-IIaokenocliioht auf dio ' gftasia Gbtrseite 4er biohor gobildotoa Anordnung oo aufßobraolit, dass Alt zuvor gobildotea Widerstände 40, Verbindungen 41 und KontaktBungen 42 bio, 43 bedeckt verdon» Anschlleitoend werden Öffnungen an bestimmten Stellen der dritten Oxyd·*· aehloht so angebracht» dass sie sich bis eu bestimmten Seilen dea daruat or liegend cn Iteltungsaueters eretreokon.
Sann werden vertikal verlaufende» nlederohmlge» elektrisch leitende Fäulen 49 auf den durch die Öffnut^pn In. dor dritten Oxydmaske freicolo^ton Stellen desLeitungsmuotore epitaxial gebildet. WIo am traten aus Pig«4a und JTiß,7 erkennbar let» eretreoken sich die r*.ulen 49 vertikal naoh ob on
Über die Oberfläche der bisher gebildeten Anordnung hinaus,
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damit
"■—:
.damit elektrische Verbindungen awiachen des die !Funktionen voa Sohaltuügsoleaicntsa ausübenden Gebieton der (auf der Oberseite de« HSttehens 20 gebildeten) a wait« α Schicht lindweiterendie Ϊunfctionen von Sohaltungs^Xemoatea auaübendea öebioton ia opUtor EU "bildandon Schichton oder Sbonaii kergostsllt worden. DIo Säulen 49 werdea nach oises Terfahran ßQbildot, das dea cuvor für die WidörstJiadö 40 bosohriebenoa Verfahreu älmlich iat,In die Sili2iutaoxyd„ maskeauf der Obersei ta des Platt ohona ZO werden löcher so ainguaohnitten, daas nur dieSchaltungselemeatgobieto öder TerMadungaviege freigelegt werdent welche mit Schaltunrjaeleaeatgebiet.eii in einer oder mehreren der nachfolgenden Schichten elektrisch verbunden werden sollen· Uicderohraiges Galliumarsenid oder Oeraanium wird dann epitaxial auf die durch die Öffnungen freigelegten Stellen so aufgebracht, dass wulea 49 gebildet werden, welche kürporlich und elektrisch mit den durch die öffnungen freigelegten Plächoa
integral yerbu&den ßind. I
Ein anderes Terfahrea zur Verbindung von Schaltungoelementon in übe?eiStander! iegenden Schichten, das bei der Erfindung anwendbar let, let in Sig.4b geaeigt.
4b eeigt einen Schnitt lurch das Plättchen von Pis.4 nach dar Linie 4Wb zur I)aratollung der Verbindung der 44 und 45 (Pig·4) mit denJContaktzungen 29
BADORrQINAL
(lig.3)· Bio Kontaktsuasen 44 und 45 befinden sich
der Oberseite des Plättcheno 20 (d.h. dor zweiten Schicht)> uad die ieataktzungen 29 und 31 liegsn an doc entgegengesetzten Seite der Bodenschicht 21 (d.h. der ersten Sohieht)· Elektrisch loitoado VerlMungswege erstrecken eich sowohl durch das halbloolieraade Plättchen 20 als duroh die Sodouachicht 21, ua dia oloktriacho
swiochcu don ICoataktsuu^oa iiQrauatQlloa.Dioaa TorMaduogon küanon. durch Löcher 50 erhalt on vterdoßf volcho durch dio Koatalstsua^ea 31 bzw. 2D, die Bodenachicht 21, das halMsoliereiido Plattcheti 20 und die Koatalctsungea 25 Τοζυ* 44 verlaufen. Die Lüchcr 50 kÖQueß mit eiuom scharf fokuaaiortoa Elektroacuatrohl gebildet werden, dor beim Äuftroffon auf dio Kontakt^ua^ca 2D uad 31 den Seil der Kontaktsuaßoa ζυη Schmolaoa und Verdampfeδ bringt, auf welchen dor Strahl auftrifft· Auf die glcicho Weis« werden die Iiöchor 50 duroh die ganzo Anordnung satrie* be&9 bio der Strahl durch die gontaktzungon 44 und 45 hindurchtritt· Die von dem Elektrononstrahl erzeugte waruo verursacht nich^nur die Bildung der Xitioher 50, oondorn auch oin teilweiaes Schmelzen dor Xontaktzungou 29 und 31· Durch. Kapillarwirkung flieset geschmolzenes Gold von den Kontaktaungea 29 und 31 durch die Löclior 50, wodurch ein elektrisch leitender ohmocher Verbindungsweg »wischen den JContaktzungen 45 und 31 bzw. den Eontal:tsungen 44 und 29 ent steht, Na cli dem gleichen Verfahren worden auch •lektrieohe Verbindungen zwischen den Kontaktzungea 25 uod 43, den Kontaktzungen 32 und 46, don Kontaict-
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■ .J-
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sungen 30 und 48» den lontatetauagon 20 -und 42 »ad den geataktzungsn 33 und 47 hergestellt», die Ia.fig»3 und 4 dargestellt sind*
bisher fertiggestellte Anordnung mit den in Fig« 4a dargestellten vertikalen HKvlän 49 und den in Slg«4b dargestellten tlbriß'OL Verbinciungon wird dann mit einer Cökicht au0 Silisiufficxyd ilberisogon» das auf die der mmltnn Schicht dos halbioQXiereuäan 20 aufgetragen yird. illt dec - uml ÄtsvorfaiirGn uerden dann
vor. Sex· Oberseite des Plättchen 20 entfernt» alt Ausnahme der 2&i%% des SllisiuisoxydUbGrsugs» woloho die Oberseiten 4@j? vertikalen Vorblndungusaulon 49 Hie Anordnung ^ird Mnn in ög d@rät von Pig.1 (an die Stille» Sie to Plättchen 1ö entspricht)» und Schicht 60 aus halbisolierondan Galliumaraoa-d wirt.an der freiliegenden Gbüro-iito der Anordnung apitaxlal aufgetragen (siehe Fig.5a).3)ie Schicht 60 uiaschlioaot Busammen mit der Schicht 20 alle suvor in der zweiten Schicht gebildeten Schaltunsseletaßnte mit Auauahmo dor Oberseiten der vertikalen Yerblndungssllulen 49» velche durch die Schickt aua Siliziurnoxyd geachütst sind· Sie Schichten 21» 20und 60 bilden suoamaen einen einzigen integralen einkristallinoa Körper»
tJntor
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Unter Verwendung von Silisiumoxydfiltaen und Lichtdrucker-
fahren in der zuvor angegebenen Weise worden auf der Ober·· eeite der Schicht 60 Widoratandsiauster gebildet, und die in Fig»5 dargestellten Widerstünde 61 werden in der gleichen Weise aufgebracht, wie zuvor für die Widerstände 40 in Pia·4 beschrieben worden ist· In gleicher Weise worden der Imittor 62, die Basis 63 und der Kollektor 64 jedes der Sraaeiator&a SE (vgl· Pig.5 und 5a) durch entsprechende Öffnungen in nachträglich aufgebrachten Siliziumoxydfilmea entsprechend den zuvor für die Bildung dar Schaltungafunktionogobiete in der zweiten Schicht beschriebenen Verfahren epitaxial aufgebracht* Ferner werden auf der dritten Schicht auch Verbindungswege 65 und verbreiterte elektrisch leitende Koataktzungea 67 und 68 in der gleichen Weise aufgetragen, * wie zuvor für die Verbindungswege 41 und die Kontaktsunson 42 bis 48 beschrieben worden ist· fnsohllossond werden elektrisch© Verbindungen zwischen der Kontaktzunge 67 und der Kontaktzunge 26 (Hg.3) sowie zwischen der Kontaktzunge 68 und der Kontaktzunge 27 nach dem Elektronouötrahlvorfahren hergestellt, das zuvor für die Bildung der Verbindungen zwischen den iContaktsungoa 45ι 31 bzw· 44,29 beschrieben worden 1st, wobei Locher 51 (Fig.5) entstehen, die den Löchern 50 (J?ig.4b) entsprechen· Lo ist zu bemerken,
<o dass die Kontaktzungott 67 und 68 auf der dritten Schicht ο
.JJ liegen, während sich die Kantaktzuugen 26 und 27 auf der 4>. ersten Schicht befinden, und dass die Schaltungsanordnung
ο la der zweiton Schicht so auoseführt 1st, dass sie nicht ¥0iä doa Vßrbindungon baeioträebtigt wird
welche zwischen den Kontaktsungen 67 und 26 bzw»68
!3ADORSCIiNAl
und 2? durch die svelte Schicht (in eiaam elektrisch ieolio-Äbflohaitt üÄYon) hiüdaroli^oführt sind·
Die aar Durchführung von Schaltungsfunktionen dienenden Gebiete in der dritten Schicht, zu denen die transistoren 1UB, di· Widerstand* 6f und die Verbindungswege 65 G©hÖronf worden wahlweise elektrisch und ^ohaltungssiUseig mit bestimmten Gebieten imr DurohfUhrung von Sohaltungsfunktionen der aweiten Schicht duroh Kopplungsglleder verbunden» die vollkommen im Innern des elektronischen Blocks liegen« Diese ^opplungsglieder worden durch die leitenden Säulen 49 gebildet r welohe sich von der zweiten fühioht au des dritten Schicht durch die integral gebildete Schicht 60 aus elektrisch
. eigenleitendem !Material erstrecken« Die elektrische Verbindung awisohen den Säulen 49 uad den entsprechenden Schaltungsfunktionsgebitten in der dritten Schicht wird dadurch, hergestellt, dfesa die Oxydsäiohten von den Oberseiten dos Säulen 49 entfernt werden, bevor die Schaltuugsfunktlone· gebiete der dritten Schicht gebildet werden· Somit werden di* *lefctri8oh«n Verbindungen 'unmittelbar und gleichseitig bti dtr Herstellung der Sehaltungsfunktlonsgebiet* in dt* dritten Schicht erhalten· Dio für die Herstellung erforderlichen Sehrittt.und Operationen werden dadurch in wirt$oha,ftiiohir Weise verringert« Sei dem in der 2eiohnung
. dargestellten Jueführungaheispiel sind die ■"<
der dritten Sohioht·
BADORJ0IMAL
, 1ST4854
■ .· - 22 - '. ' \ ■■ '.■ ■
direkt mit de» Säulen 49 ©loktriaoh verbünde» dieWlderst&nde 61·
werden elektrische Verbindungesöttlen 69, dit dm Säulen 49 ßleiofc sind, auf dor dritte» Sohioht gebildet, und das ia 7qrbiüaun2 mit ns,4 besohriobariü r
i wiederholt, so dass o.ino vjsitoro iatoi»rala 70 aus halbioolieroudGa Oallimaaraenid (Piß.6a) auf der Obevaeitö der Schicht 60 gebildet wird, xoüurch die SohaltudgafuQlstioQflgebie.to der drittea Sohioht und auoh Seile der SUulea 63 unaohloaooa verdea· Der oinkriotallino elektronische Bloolc enthält nuu die integral geformten Sohioiitea 70v 60, 20 und 21 sowie dlo vorsuhledenon nitelnander verbundenen Sohaltungafanktlonsgebiete der vereohledenea darin befindliohen Schichten·
vitrt· und lotste Schicht aus Schaltungofunit bionogobioteu dta *4%rgestelltea AusX'dhrungaboisplels lot in Piß.δ gosoigt· Unter Terveodung des zuvor beschriebenen Verfahrene mit Anvendung ven Siliaiumoxydmaoiion und Blffufllen werden Vid«ntäfide 71 a& der Oberetite der Schicht 70 00 gebildet» da*· jtweili ein Bixdo jedes ifidoretanda 71 die Obersoito tiaer d*r Ttrtlkalen Terbindungasäuloa 69 berührt und damit '
verbunden let.Anschlieosend werden die Anod« Sfttode 73 von Seuehtdioden KD epltjxxlal auf der d*r Sohloht 70 gebildet. Sie üeuehtdioden RS la
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: i
• ϊ -23-
der viertea Schicht kSaaea beispielsweise Galliuiaarseaiddlodea aeia· JSa köuuea auch Leachtdlodan HJ) aus Galliumarcenidpiiospliid (UaAaxP^1-2) gebildet werden· £er Loueatstoffgehalt dieser -Diodoa kana so boiaessea werdon, dass das eatttiorte Iiiclit ia siciitbaroa Sereick lioßt.
woraea Verbiadua^a^cge 74 75 öo gebildet, wie suvor £Ur die
4t besohrieboa v^ordea ist «Die Verbinduagawöge 74 verbinden die ver3oliiedoaoa Sölxaituagsfuaktioasgobiete IJD und 71 ia dor viertea Schicki; elclctrisch aiteiaaadör uad mit* audorca SchaltuagsfuaktioDjs^&bigtua ia dar dritten Scaisht durch vertikale Verbietiiagssäulea 63, mit deaea gleichfalls Verbiaduagsuege 74 elektrisch Terbuadea ei ad, wie aus 'Jig. S iat. Di*. Kantäktsun^^ 75 dioat als AuscUluccpunkt äuaaeraa Aaschlusa, beispielsweise für i-iasae.
JDae Buvor bößchriebeae Ausführuascbeiepiel eiaoa elolctrou. ■ ^ Blocks aack der Erfiaduag eathlilt vier rciiichteii, doch ist ea offeasichtlich, dass eia© ^rössere oder kleiaere 2ahl .von Sohichtea vorscaehea wördea kaaa, weaa diee ^e aach dem beaoaderca Aaiüeaduagsfall erforderlich ist»
Ia JPlß.7 siad die verschiedcnca Schichtea ia einor aus« oinaadergeaogeaea porspelctivischQa Uaratelluas eesoistf wobei die Sohichtea uad die Verbiaduu&ssäulea 49 uad 69 der ELftrheit wegea getreaat gödacht sind· In Pig.7 stellen
die gestrichelten vertikalen linien die elektrischen Verbindungen sswischen den verschiedenen Sehaltungsfunkiionsgebieten verschiedener Schichten dar, die in der zuvor beschriebenen Weise gebildet sind.
Es können auch andere Mittel zur Verbindung von Schalungselementen pder Schaltungsfunktionsgebieten in verschiedenen Schichten angewendet werden. Beispielsweise können Schichten, welche Schaltungselemente in einem einzigen elektronisehen Block enthalten, aber durch dazwischenliegende kristal- ; line Schichten aus elektrisch isolierendem Material (das dem Material des Blocks gleich oder von diesem verschieden sein kann) elektrisch isoliert sind, dadurch optisch miteinander verbunden werden, daß der Schaltungsteil in einer Schicht durch Beleuchtung eines lichtempfindlichen Schaltungselements in dieser Schicht durch die Strahlung einer Strahlungsquelle in einer anderen Schioht erregt wird. Beispielsweise kann eine leuchtdiode, die in einer linie mit dem lichtempfindlichen Schaltungselement angeordnet, aber von diesem elektrisch isoliert ist, in einer ersten Schicht an einer Seite einer Isolierschicht angeordnet sein, und das lichtempfindliche Schaltungselement kann in einer zweiten Schioht an der anderen Seite der Isolierschicht angeordnet sein, wobei die leuchtdiode durch ein Schaltungsfunktionsgebiet in der ersten Schicht erregt werden kann. Wenn das Isoliermaterial für die Wellenlänge des von der Strahlungsquelle (d.h. der Leuchtdiode) ausgesendeten Lichts durchlässig ist, spricht der Schaltungsteil der zweiten Schioht auf die Strahlung von dem strahlenden 9 0 9 8 3 4/0.5 2 6 BAD 0R|@5HAL
Schaltungselement
■·,. 1514954
der ersteu Sciiiciit au, so daaa er davon gesteuert wird·
Bei dieser Anordnung spricht das Schaltunfis£unl?tionagöbiet der einen Schicht auf den elektrischen Zustand der Leuchtdiode Iu der anderen Schicht an* und die Kopplung erfolgt in diesem 3TaIX optisch,.Vfohei der optische KopplUügsweg ■ vollkommen im Innern des elektronischen Blocks liegt.
Bei dem zuvor beschriebenen besonderen :usführungabeispiel ' /warden gleichartige Schaltungselemente gleichseitig in jeder Cohicht der Anordnung gebildet, und es werden abwechselnde ßchj.uhten aus elektrisch eigenleitendem >Iatorlal aur laolutiou zwischen den Sdichtsn verwondet. 2a kennen jedoch auch yollstündigd Schaltungen in einer .^ einaigen Schicht gebildet und mit Schaltungoteilen in einer jsweiteaSchicht ao verbunden werden, daos vollständlgo Systeme Iw Xnnorn einer einaisen Einheit aufgebaut werden* lerner können did isuvor beschriebenen Vorfahren auch in ä Verbindung mit anderen isoiatienaisassnahBiett angewendet werden»beieplelsweiae in Verbindung «it einer Ißolation duroh iJa-Ubergäugo , wodurch der Anueaduagobortioh für.
integriert· Sohaltuß{sa*nordüungQn sehr auegedthnt wird·
3)er suvor beschriebene elektronische Schaltungibloolc ". benutat 41e Vorteile von dreidimeüsioaaleft Schaltuüßs« Anordnungen iß Verbinduna mit weoheelndtn 5}attrialien
- 26 - ■■■■■.-■■■
Χα lauern des Blocks aelbst» wodurch οία weiterer Proihoitßgrad für de» Entwurf geschaffen wiroV JBieaer zusätzliche £j?eiaeitsgrad ermöglicht auch, die Herstellung von vorbeflierte» Äweidimensionalen integrierten Schaltungaaa-Ordnungen, dia dann ihre integrierten. iunlctlonea ausführen können.
Jeratr 1st su bemerken, dass die vertikalen beispielsweise aus Gesmnium bestehen können, aber dennoch einkrletallin im Innern eines einzigen Blocks aus einem eltktrlach eigenXeitendem Material, beispielsweise Galliumarsenid sein können· Durch geeignete Wahl der liaterialioa konaea Sehaltungsfunktionsgebietö in einer gegebenen Schicht ®ίη*γ Einheit nach Wunaoh mit den Materialien gebildet werde α, ■ivfloh· die gewünso&te Funktion sowohl in einer zwoidimonsio·* aalen alt auch Au einer dreidimensionalen Integrierten Schaltungsanordnung am besten durchführen· BoiopiolsvoiDo können GaAsxP1 ^-Leuchtdiodea in der Schaltung verwendet
**"Werdttt und der Wert von χ kann dabei ao gewählt werden» dai· Dioden mit den gewünschten Eigenschaften erzeugt werden.Ferner könnta iunktionea, dia am besten durch ander« Materialien durchgeführt werden (beispielsweise öenaetßium oder Silieium) durch doblöte aus Germanium.oder 8£liiiiM durohßeführt werden, die epitaxial auf dem KrlstaXX- «i';t*r de· «Xektritfoh eigenleitenden : Baterialblooks gebildet und in tinar Sohioht der Einheit enthalten »ind.Boiapitl·- ,
■ w#i·· kann «in strahlungBumpf iiidliohö» Silialumelement
'■;"l:.["- \ ■' -.■■■■■■..■■■■■ ' Y "'"- ' "' _j^ ' ·£/·,·
la einer Schicht auf der gleichen Höhe wieein strahlendes Schaltungselement aus Galliumittdiumarsenid (Ga In^y) la einer anderen Schicht angeordnet werden, damit eine Schaltung oder ein Soll davon la einer Schicht auf do ti .elekiriechea Zustand eines Gebiets ia einer anderen Sci der Einheit anspricht· In diesem 2?all wäre dio schaltungmassige Verbindung zwischen dios^u. Punktionagobieten la den getrennten Schichten durch eine optische Sopplucs durch den Blool: hindurch erreicht* Perner können durch sorgfältige Auswahl geeigneter i-Iatorialiea freiliegende O"borfl&ehea-Schaitungaeletaeate hergestellt wordoni damit verschiedene Arten von Eingängen zu der la elektronischen Block enthaltenen Schaltung entstehen« Beispielsweise können vfärmeabhängige oder strahlungsoQpfindliclie Söhaltungselemeate aur Schaffung vielseitiger Eingangs gebildet uerdon, wobei dennoch die Vorteile des inonoli tischen oder integrierten Aufbaua des elektsnischea Blocks erhalten bleiben·
i)|e vorstehenden Erläuterungen sclgen, dass die E ©ine weitergehende Jiiniaturioierung von integrierten Sohaltungsanordnungen oder mikroelektronischen Anorduungon ergibt« indem ein elektronischer- Block vorgesehen wird» der in verschiedenen Schichten (oder iäbenen) verschledcüe Anordnungen von Schaltungselenicaten oder Gebieten aur Durchführung elektronisclior Punktionen eathiilt, welche wahlweise mit Schaltungßßlenientea in der gleichen "übeue oder mit Sohaltungselemeaten andrer Ebenen oder SdÄchtoη
909834/0526 badofmin«. ' in
in dem Block elektrisch verbunden aiad.Die Verbindungen ' zwischen den Schaltunseelöraemten in verschiedenen'Ebenem -, oder Schichten sind »orsugawaias vollkommen im Innern dea elektronischen Blocks gebiläat und angeordnet, wodurch eine grosso Sichte und enge Packung von- Schaltungcfunküotioia und Verbindungen era'äglicht wird, Dioaos Kerkoal biet at eich in Idealer V/eiße für die immer ^weitergehende Forderung nach gruasercr Kiniaturisierung an»
ist durch die beschriebene Auordnung die der ^
zugrundeliegende Aufgabe unter Erzielung beträchtlicher Vorteile gelöst·
Pat c nt ι nn vv ünho
90983A/052&

Claims (15)

Pa t θ η t a η s ρ r Ü c h e
1.) Monolithische elektrische Anordnung mit einem kristallinen Körper aus elektrisch eigenleitendem Material, der in mehreren im Abstand übereinanderliegenden Ebenen-Schaltungselemente enthält, wobei ausgewählte Schaltungselemente bestimmter Ebenen elektrisch wirkungsmäßig mit bestimmten ausgewählten Schaltungselementen anderer Ebenen verbunden sind, während .die im übrigen voneinander durch das elektrisch eigenleitende Material des Körpers voneinander isoliert sind, daduroh gekennzeichnet, daß die elektrische Verbindung zwischen Schaltungselementen verschiedener Ebenen duron ein elektrisch leitendes Glied (49) mit der Kristallorientierung des Körpers gesonaffen ist, und daß das elektrisoh leitende Glied vollkommen in dem Körper liegt.
lei/Sr.
909834/0528' 2.)
Unteriagen (Art. 7 f1 Ab·, a Nr. I Satz 3 des Xruferungage* v. 4,9.196'
bo
2.) Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Ebene Gebiete von wahlweise dotiertem Halbleitermaterial vorgesehen sind, welche jeweils wenigstens ein Schaltungselement enthalten.
3.) Anordnung nach Anspruoh 2, dadurch gekennzeichnet, daS die Gebiete von wahlweise dotiertem Halbleitermaterial die gleiche chemische Zusammensetzung wie das elektrisch eigenleitende Material des Körpers haben.
4.) Anordnung nach. Anspruoh 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gebiete von wahlweise dotiertem Halbleitermaterial und das elektrisch eigenleitende Material des Körpers verschiedene chemische Zusammensetzungen haben.
5.) .Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gebiete von wahlweise dotiertem Halbleitermaterial aus Germanium oder Silizium bestehen.
6.) Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, daduroh gekennzeichnet, daß das Schaltungselemente in verschiedenen Ebenen verbindende elektrisch leitende Glied aus einer elektrisch leitenden kristallinen Säule (49) besteht, die im wesentlichen senkrecht zu
den 90983 4/0526 ..
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den von ihr verbundenen Schaltungselementen liegt und durch den Körper aus elektrisch eigenleitendem Material geht. .
7.) Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Säule als kontinuierliche Verlängerung des Kristallgitters des elektrisch
eigenleitenden Materials des Körpers in einem Stück | damit geformt ist.
8.) Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch eigenleitende Material des Kristallkörpers Galliumarsenid ist.
9.) Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltungselemente in verschiedenen Ebenen verbindende elektrisch-lei— " tende Glied aus Germanium besteht.
10.) Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in verschiedenen
Ebenen liegenden Schaltungselemente aus Gebieten bestehen, welche die Schaltungsfunktionen von aktiven und passiven elektronischen Schaltungselementen erfüllen.
9098 34/0526
11.
11.) Verfahren zur Herstellung einer Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß SchaItungsfunktionagebiete in einer ersten Ebene einer Unterlage aus elektrisch eigenleitendem Material zur Bildung einer ersten Schicht geformt werden, daß einkristalline, elektrisch leitende Verbindungssäulen geformt werden, welche mit bestimmten der Schal-
* tungsfunktionsgebiete elektrisch verbunden sind und von der ersten Schicht nach oben ragen, daß elektrisch eigenleitendes Material epitaktisch auf die erste Ebene der Unterlage so aufgebracht wird, daß jedes der SchaItungsfunktionsgebiete und ein Teil der Verbindungssäulen eingekapselt wird, während ein Abschnitt jeder Verbindungssäule zur Schaffung einer zweiten Ebene freibleibt, und daß weitere Schaltungsfunktionsgebiete in der zweiten Ebene zur Bildung
k einer zweiten Schicht in der V/eise geformt werden, daß ausgewählte SchaItungsfunktionsgebiete dieser zweiten Schicht elektrisch mit den freiliegenden Abschnitten der elektrisch leitenden Säulen verbunden sind, während die Schaltungsfunktionsgebiete der ersten und der zweiten Schicht im übrigen durch das elektrisch eigenleitende Material voneinander elektrisch isoliert sind.
-lid
/ -^ 909 8 3 4/0 526
15H8-54
12.) Verfahren zur Herstellung der Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die leitfähigkeit beeinflussende Störstoffe in ein ausgewähltes Gebiet einer einkristallinen isolierenden Unterlage aus elektrisch eigenleitendem Material so eingebracht werden, daß ein sich durch die ganze Dicke der Unterlage erstreckendes Gebiet niedrigen Widerstands gebildet wird, daß ein Schaltungsfunktionsgebiet an einer ersten Seite der Unterlage inelektrischem Kontakt mit dem Gebiet niedrigen Widerstands geformt wird, und daß ein weiteres Sohaltungsfunktionsgebiet an der zweiten Seite der Unterlage in elektrischem Kontakt mit dem Gebiet niedrigen Widerstands geformt wird, so daß Sohaltungsfunktionsgebiete erhalten werden, welche durch das Gebiet niedrigen Widerstands elektrisch miteinander verbunden, aber im übrigen durch, die isolierende Unter- g lage voneinander elektrisch isoliert sind. .
13.) Verfahren nach, Anspruoh 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch eigenleitende Material Galliumarsenid ist.
14·.) Verfahren na oh einem der Ansprüche 11 bis 13," dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch eigenleitende
909834/0526 Material
15U854
Material einen spezifischen YJiderstand von wenigstens KrOhm.om hei Zimmertemperatur hat.
15.) Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der spezifische Widerstand des elektrisch eigen-
■ 6
leitenden Materials mehr als 10 Ohm.cm "bei Zimmertemperatur beträgt.
909834/0526
Leerseite
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