DE1515884A1 - Verfahren zur AEnderung eines elektrischen Kennwertes eines Halbleiter-Bauelementes - Google Patents

Verfahren zur AEnderung eines elektrischen Kennwertes eines Halbleiter-Bauelementes

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Description

IBM Deutschland internationale Büro-Matchinen GeteUtehaft mbH
Böblingen, 8. Juli 1969 ne-gn
Anmelderin:
International Business Machines Corporation, Armonk, N. Y. 10 504
Amtliches Aktenzeichen:
Aktenzeichen der Anmelder in:
Docket 14 111
Verfahren zur Änderung eines elektrischen Kennwertes eines Halbleiter-Bauelemente s
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Änderung eines elektrischen Kennwertes eines Halbleiter-Bauelementes.
Während es eine Reihe von Anwendungsmöglichkeiten für die Erfindung gibt, ist sie besonders nützlich, den Widerstand eines Halbleiter-Bauelementes, das Teil einer monoEthischen Festkörperschaltung ist, auf einen vorbestimmten Wert zu bringen. Daher wird die Erfindung für diesen Anwendungsfall beschrieben. Es sind gegenwärtig Anzeichen dafür vorhanden, daß monolithische integrierte Schaltungen allgemein in Gebrauch kommen werden. Anstatt Dünnschichtwiderstände auf der Oberfläche des Halbleiterkörpers zu verwenden, wie das früher bei
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der Anwendung integrierter Schaltungen der Fall war« verkörpert ein Halbleiterkörper einer monolithischen Festkörperschaltung selbst einen elektrischen Widerstand, der dadurch geschaffen wird, dafi eine merkliche Umwandlung eines Leitfähigkeitetype in einem Bereich des Halbleiters in den entgegengesetzten LeltfKhlgkeltetyp durch Diffusion erfolgt und die äußeren Enden des Bereiches mit geeigneten Anschlußklemmen versehen werden. Obgleich ein solcher dlffundierter Widerstand sehr klein hergestellt werden kann, ist es sehr schwierig, ihn mit einem gewünschten Widerstandswert Innerhalb enger Toleranzen zu erzeugen. Die Abmessungen eines Dttnnfilmwiderstandes können durch Abschleifen verringert werden, wodurch der Widerstandewert erhöht und damit auf den gewünschten Wert gebraoht werden kann. Ein solches Verfahren ist Jedoch für das Abgleichen eines in einer monolithischen integrierten Schaltung duroh Diffusion erzeugten Widerstandes undurchführbar, da dieser Widerstand alt einer passlvlerenden Schutzschicht bedeckt 1st·
Dieser Nachteil wird, duroh ein Verfahren «ur·Änderung eines elektrischen Kennwerte* eines Halbleiter-Bauelestentss« da« teilweise von einer elektrischen Isolierstoffschicht bedenkt 1st« auf einen vorgegebenen Wert gern!· der Erfindung dadurch beseitigt, dal das Halb· lelter-Baueleaent, welches von eine« elektrischen Stroa, der von einer konstanten Spannungequelle geliefert wird» durchflossen wird und sich auf einer Temperatur innerhalb sein·· Betriebs-Teeperatur-
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bereiches befindet, auf eine bedeutend oberhalb dieses Temperaturbereiches liegende Temperatur gebracht wird, wodurch sich der durch· fließende Strom erhöht und daß anschließend in der Isolierstoff-Bchieht ein elektrisches Feld solcher Stärke erzeugt wird, daß sich die Löcher- und/oder Elektronendichte in dem Bereich des Halbleiter-Bauelementes, der der Grenzfläche zu der Isolierstoffschlcht unmittelbar benachbart i3t, geändert wird und damit auch der Strom durch das Bauelement, und daß das elektrische Feld eine bestimmte Zeit und mindestens bis zum Beginn der Abkühlung dos Bauelementes auf seinen Betriebstemperaturbereich wirksam bleibt, nach dessen Erreichen der das Bauelement durchfließende Strom ein Maß für den geänderten Kennwert ist.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden genaueren Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung In Verbindung mit den Zeichnungen, von denen zeigt:
Flg. 1A einen Querschnitt eines Teiles einer monolithischen
integrierten Schaltung, die einen Halbleiterwiederetand enthält.
Flg. 1B da» Schaltbild der monolithischen Schaltung der
Fig. 1A,
Fig. 1C ein vergrößerter Querschnitt des Halbleiterwider«·
standee nach Flg. 1A,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung,
Fig. 3 eine graphische Darstellung zur Erklärung der Wirkungsweise einer besonderen Form des erflndungsgetnäßen Verfahrens und
Fig. 4 eine andere graphisohe Jarstellung zur Erklärung
einer Variante des erflndungsgemaßen Verfahrens.
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I. ■ * t
-5 r
Beschreibung der monolithischen Schaltung naüh Flg. 1A
In Flg. 1A 1st ein Teil einer typischen monolithischen, integrierten Schaltung 10 dargestellt, die einen Halbleiterkörper oder Wider- * stand 11 enthält, dessen elektrischer Kennwert gemäß dem Verfahren der Erfindung abgeändert werden soll. Die Schaltung 10 enthält ein geeignetes Halbleitersubstrat 12 wie p-leltendea Silizium. In Teilen des Substrates sind durch bekannte Verfahren verschiedene nleitende Bereiche 1}, 14 und 15 durch Diffusion erzeugt worden. Die Bereiche 15 und 14 dienen der Isolation, während der Bereich 15.die Kolleictorzone eines npn-Tranaistors 16 bildet, der echematisch in Flg. 1B dargestellt 1st. In Teilen der Bereiche 13» 14 und 15 sind p-leitende Bereiche 11, 17 und 18 durch Diffusion erzeugt. Der Bereich 11 stellt den vorher erwähnten Halbleiterwiderstand dar, der Bereich 18 bildet die Basiszone des Transistors 16 und der Bereich 17 1st ein Teil, der den Halbleiterdioden) 19 und 20 gemeinsam ist, die genauer später beschrieben werden. In die p-leitenden Bereiche 17 und 13 sind beispielsweise stark dotierte n+-leitende Bereiche 21 und 22 in herkömmlicher Weise durch Diffusion erzeugt. Die Bereiche 21 bilden die anderen Zonen der Halbleiterdioden 19 und 20, während der Bereich 22 den Emitter des Transistors 16 darstellt. Ein n+-leitender Bereich 2} in der Kollektorzone 15 erleichtert das Herstellen eines ohmschen Kontaktes Über die Elektrode 24. Eine übliche Passivierungsschicht 35 eines geeigneten Isoliermateriales, wie z. B. Slllziumdloxid, befindet sich auf der Oberfläche der mono-
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lithischen Schaltung und bedeckt die verschiedenen pn-Ubergänge, wo sie sich, wie dargestellt,- bie zur Oberfläche erstrecken, öffnungen in der Slliziumdioxidechicht ermöglichen eine ohrasche Verbindung der Elektroden 25, 26, 27, 28 und 29 in bekannter Weise, wi· durch Aufdampfen auf die verschiedenen freigelegten Halbleiterbereiche. Verschiedene dieser Elektroden erstrecken sich Über Teile der Schicht 25» wie das dargestellt ist, tun die verschiedenen elektrischen Verbindungen zu ergeben, die nach des Schaltbild der Fig. 1B erforderlich sind. Die Elektroden in PIg. 1A und In Pig. IB sind alt den gleichen Bezugszelohen versehen.
Beschreibung des Halbleiterwiderstand·· nach den Plrf. U and 1C
Jetzt sei der Halbleiterbereich 11 betrachtet, der einen Widerstand darstellt und dessen elektrischer Kennwert oder Widerstandswert gemäS dem Verfahren nach der Erfindung geändert werden soll. Der oberen Fläche des Bereiches 11 benachbart und «wischen den Elektroden 28 und 29, die ohaisch »it den äußeren Enden des Bereiches 11 verbunden sind, befindet eich tin· Schicht » eines Isoliermaterial· wie s. B. Siliciumdioxid oder Glas (s. auch Fi«. IC). Wenn Glas al· Isoliermaterial verwendet wird, wird vormu*·*·!·· «in· «oloh· Glaseorte verwendet« dl· bei einer Temperatur von etwa 1500C beständig* 1st und dl· auf etwas höhere Temperaturen wie 200 - 30O0C erhitzt
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werden kann. Verschiedene Glasarton können verwendet werden, wie z. B. Blel-Tonerde-Boraillkat-Glaa oder ein Zlnk-Tonerde-Borsilikat-Glaa. Eine Sorte der ersten Art, die auf 25O0C erhitzt werden kann, 1st eine, die die folgende Zusammensetzung an Oxiden aufweist:
56,8 Gewichts^ Bleioxid 3,9 " Aluminiumoxid 10,7 " Bortrioxid 28,6 " Siliziundloxid.
Ein Zink-Tonerde-Borsilikat-Glas, das auf «in« Temperatur von etwa 3000C erhitzt werden kann, enthält 4,5 Qewlohte£ Aluminiumoxid, 26,5 Gewichte* Bortrioxid, 10,1 Oewichtsji Siliciumdioxid und 58,9 Gewichts^ Zinkoxid. Die Schicht 30 kann eine Dicke von etwa einem halben μ besitzen, wenn sie aus Siliziumdioxid besteht und eine Dicke von etwa 2 μ , wenn sie aus Glas besteht.
Wenn Siliciumdioxid dl· Isolierschicht y> bildet, kv» »ie la bekannter Welse durch thermisch« Oxidation von Siliatiua in einer eauerstpffreichen Atmosphäre« wie z. B. In einer dampf- oder wasserdampfhaltlgen Atmosphäre gebildet werden. Sine ander« Möglichkeit zur Bildung der Silialuedioxidschlcht besteht in der bekannten thermischen Zersetzung einer Siloxan-Verbindung, wie s. B. Tetraäthyloxisilan. Wenn Glas ala Isolierschicht ^O verwendet wird, wird es vorzugsweise durch Ablagern und Aufschmelzen aufgebracht. Eine Glas-
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schicht besitzt einige Vorteile gegenüber einer Siliziumdioxid-Suhicht, die darin bestehen, daß die erstere ein Abgleichen des Widerstandswertes des durch Diffusion erzeugten Widerstandes 11 in dor Welse ermöglicht« daß seine Leitfälligkeit wahlweise vergrößert oder verringert werden kann, wogegen bei der Verwendung einer 3111-zlumdioxldschicht ein Abgleichen des Widerstandes nur in einer Rieh· tung erfolgen kann. Eine flächenartige Metallelektrode 31 wird auf fast der gesamten oberen Fläch· der Schicht 30 angebracht, deren Zweck später erklärt wird.
Verfahren zur Änderung des Widerstandewertes eines Halbleiterwlder-
standeB '_
Der Widerstandswert des Halblelterwlderttandes 11 kann Mit einer Anordnung, wie sie in Pig. 2 dargestellt ist« geändert werden. Die monolithische Festkörperschaltung wird in einen Ofen 32 gebracht« In den eine erhöht· Temperatur la Bereich von 800 - 3000C erzeugt werden kann. Zur Vereinfachung 4er seiohnerlsehen Darstellung ist nur der Widerstand 11, seine Elektroden &6 und 29 und der «loh unter lha befindende n-leltende Bereloh 13 in der Pig. 2 dargestellt worden. Der Teaperaturbereloh wird so gewählt, dal er keinen 'schädlichen Einfluß auf andere Bestandteile der monolithischen Festkörperschaltung hat. Hin Schalter 34, eine Spannungsquelle 36, die eine bekann te, konstante Spannung liefert und ein geeignetes Amperemeter 37'
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Bind in Reihe geschaltet und mit den Elektroden 28 und 29 des Vilderstandes verbunden, von denen die letztere geerdet ist. Eine Vorspannungsquelle J>8, die durch einen Schalter 29 eingeschaltet wird, ist mit der auf der Isolierschicht }Q angebrachten Elektrode 31 und der Elektrode 28 verbunden, um an der oberen Fläche des Halbleiterwiderstandes 11 ein elektrisches Feld solcher Stärke zu erzeugen, daß wenigstens die Löcher- oder die Elektronendichte in dem Teil der Oberfläche des Bereiches 11, der durch die Grenzfläche zwischen dem Halbleiterkörper und der Isolierschicht gebildet wird, verändert wird. Die Spannungsquelle 38 1st in der Lage, eine Spannung von 10 - 30 Volt zu liefern. Bei einigen Anwendungen kann, abhängig von der Geometrie und den verwendeten Materialien, eine Spannung von wenigen Volt ausreichen.
Bevor die Wirkungsweise des Gerätes nach Flg. 2 erläutert wird, sei angenommen, daß das Halbleitermaterial des Bereiches 11, die Konzentration der Störstellen und die Diffuaionatiefe in Verbindung alt der Geometrie so gewählt wurden, daJ ein Halbleiterwiderstand erhalten wird, der einen Widerstandswert hat, der nahe an dta gewünschten Wert liegt, der aber noch ein· Änderung erfordert; ua Ihn in den vor* geschriebenen Toleransbereloh su bring·»· Da· 1st gewöhn!ion der Fall bei der normaltn Herstellung «Ines solchen Widerstandes. Oa «In« Spannungsquelle 36, die eine konstante Spannung liefert, in der den Widerstand 11 enthaltenden Schaltung verwendet wird, spiegelt Jed·
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Änderung des die Schaltung durchfließenden Stromes die Änderung des Widorstandswertes der Schaltung wieder, wobei der Strom umgekehrt proportional zum Widerstand ist. Daher kann das Amperemeter 37 in Widerstandswerten geeicht werden. Es sei nun angenommen, daß der Schalter 34 geschlossen und der Schalter 29 geöffnet ist.
Es wird Jetzt auf Flg. 3 Bezug genommen und angenommen» daß im Zeit-Intervall tQ - t. die monolithische Schaltung, die den Widerstand enthält, sich auf der Betriebstemperatur des Wideretandes befindet und daß ein erster vorherbestimmter Stronmert I2 auf Grund der angelegten konstanten Spannung der Spannungsquelle 36 den Widerstand durchfließt. Im Ofen 32 zum Zeltpunkt t* zusätzlich erzeugte Wärme verursacht einen typischen Anstieg des Stromes während des Zeltintervalls t1 - tg bis auf den Wert ig, der während des Zeitintervalls tg - t, ziemlich konstant bleibt. Während des letztgenannten Zeltintervalls und des nachfolgenden Intervalls t, - t- wird der HaIbleiterwiderstand in dem Ofen }2 auf einer geeigneten Temperatur wie etwa 200QC gehalten, die beträchtlich höher ist als die Betriebs temperatur des Widerstandes und der monolithischen Schaltung. Zum Zeitpunkt t, wird der Schalter 39 geschlossen, ua eine positive Vor spannung an die Elektrode }1, die sich auf der Isolierschicht JJO Über den p-leitenden Widerstand 11 befindet, anzulegen. Diese Vorspannung erzeugt in der Isolierschicht 30 ein elektrisches Feld mit einer Stärke, die zumindest eine und gewöhnlich beide, nämlich die Löcher- und die Eiektronendlchte in den Teil der Oberfläche des
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Halbleiterkörpern 11 ändert, der der Grenzschicht zwischen dem Halbleiterkörper und der Isolierschicht benachbart let. Darüberhinaus ändert da3 Feld den Wert des 3tromes auf einen vorherbestimmten zweiten Wert, der nachfolgend erwähnt wird. Die Art, in der dies erreicht wird, ist verwickelt und nicht vollständig geklärt. Es wird angenommen, daß die positive Vorspannung den Teil der Oberfläche des p-leitenden Bereiches an der Grenzfläche zwischen der Slliziumdioxid-(oder Glas-) schicht JJO invertiert und einen dünnen n-leltenden PlIm oder eine Haut 40 erzeugt, wie sie in Flg. 2 dargestellt 1st. Das wiederum vermindert die effektive Dicke des p-leitenden Bereiches 11 und erhöht seinen Wideretand. Dieser Vorgang 1st in Pig« 3 durch die Verringerung des Stromes während des Zeitintervalle« t. - ti dargestellt, In dem der Strom von dem Wert I^ auf den Wert 1, abfilmt. Da die Spannungsquelle yß eine konstante Spannung liefert, bedeutet eine Abnahme des Stromes eine Erhöhung dea Widerstandswertes de· Widerstandes 11. Unter der beschriebenen Bedingung einer erhöhten Temperatur und einer Vorspannung ergibt «loh ein· Verschiebung in der Eigenschaft der Isolierschicht JO, die ein «llmXhliches Abnihaep des Stroraflußea durch den Widerstand 11 verureaoht, bis su ds« Zeitpunkt, zu dem die Vorspannung, die von der Spannunfisqueile 38 erzeugt wird, nicht mehr wirksam ist. Diese Änderung in der Eigenschaft der Isolierschicht ist in dieser Sohicht tatsächlich fixiert und wird von ihr beibehalten, nachdem· der Widerstand auf seine normale Betriebstemperatur abgekühlt wurde. Das Abkühlen wird später
i - · ~ JS
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beschrieben. Es wird angenommen, daß diese änderung der Eigenschaften der Isolierschicht durch Ionenwanderung verursacht wird, die in Gegenwart eines elektrischen Feldes auftritt und in der Grenzschicht zwischen dem Halbleiterwiderstand 11 und der Isolierschicht ^O vor sich geht. Glas und Siliziumdioxid sind Isolationsmaterialien, in denen der oben beschriebene Effekt auftritt.
Falls es erwünscht ist, kann die von der Spannungsquelle >8 gelleferte Vorspannung zur Zeit tu entfernt werden, in welcthem Fall der Strom geringfügig auf den Wert I^ während des Zeitintervalls t^ _- t,-anwacheen kann, wenn sich der Widerstand noch auf.einer erhöhten Temperatur von etwa 2CX)0C befindet. Ee wird gegenwärtig als vorteilhaft angesehen, die Vorspannung auch während des Zeitintervalle t^ -tr- an dem Widerstand zu belassen und ebenso auch während der nachfolgenden Periode t^ - t^. Während des Zeitintervalls W - tg IaCt man die Temperatur des Ofens }2 eich bis auf einen »ert im Betriebstemperaturbereich des Widerstandes 11 der monolithischen, integrier-, ten Schaltung 10 abkühlen. Der Strom durch den Widerstand nimmt während dieses Zeitintervalle auf den gewünschten Stromwert 1. ab, der von dem ersten vorherbestimmten Stromwert i« verschieden 1st und bleibt danach auf de« gewünschten 3trowrt« solang· der Widerstand auf seiner Betriebetemperatur gehalten wird, waa während der Perlode t6 - t? der Fall ist.
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Aus der vorausgehenden Erklärung ist ersichtlich, daü die Tempera· tür- und Vorspannungsbehandlung sich so auswirkt» daß der Wert des Stromes durch den Widerstand von einem vorherbestimmten ersten Wert I2 Auf einen zweiten, gewünschten Wert I1 geändert wird. Da dieser erwünschte .«ert auch charakteristisch für den Widerstandswert des Widerstandes ist« ist das vorher erwähnte Verfahren der Temperatur-Vospmnnungs behänd lung sehr nützlich, um den v/id erstände wert eines durch Diffusion erzeugten Halbleiterwiaerstandes ohne Durchführung irgend welcher mecnanlacher Maßnahmen, vjie beispielsweise Abschleifen, auf den erforderlichen Wort abzugleichen. r)s 1st offensichtlich, daß um Widerstände, die verschiedene Abmessungen besitzen, aus verschiedenen Materialien bestehen und unterschiedliche Ütüratelien-Konzentrationen aufweisen, auf den gcwUnscnten Widerstandswert zu bringen, es erforderlich ist, die verschiedenen Parameter, wie die elektrischen Jtröme, die Zelten, in denen die Temperatur erhöht und die Vorspannung wirksam ist, die Größe der Vorspannung und der Temperaturen zusammen mit dem Zeitraum für die Abkühlung experimentell zu bestimmen, um die richtigen Beziehungen festzustellen. V/enn das einmal geschehen ist, kann das Abgleichen des Wideratandswertes des Widerstandes 11 leicht durch das oben erläuterte Verfahren erreicht werden. Anschließend an den oben erklärten Abgleichvorgang sollte die monolithische, integrierte Schaltung und der zugehörige durch Diffusion erzeugte Widerstand nicht auf eine oberhalb ihrer betriebstemperatur .liegende Temperatur gebracht werden, damit der gewünschte Widerstandswert für den Widerstand 1l erhalten bleibt.
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Wahrend das erfindungs£emäüe Verfahren in Verbindung wit einem pleitenden Halbleiterwiderstand 11 erläutert wurde, kann es auch bei einem η-leitenden Halbleiterwiderstand Anwendung finden, wonn eine negative Vorspannung an die flächenhafte Elektrode }\, unter der sich eine Glasschieht befindet, angelegt wird. Der Abgleich ues Widerstandswertec cent in der lilühtun^ auf Erhöhung des tflderstand:.-wertes des Widerstandes 11 in der oben beschriebenen Weise vor sieb. Allerdings i$t die Temperaturbehandlung bei negativ an^elestcr Vox·- spannunü unwirksam für einen η-leitenden Widerstund 11, Kenn eine Siliziumixodschicht unter der Elektrode >1 angeordnet ist. üer Wider standswert des Halbleiterwiderstandes kann in der entgegengesetzten Richtung abgeglichen werden durch eine Temperatur- und Vorspannungbehandlung, um den Widerstandswert auf einen vorherbestimmten V.ert zu vermindern. Wenn/Halbleiterwiderstand 11 aus p-leitendem Materia/ besteht und die Isolierschicht ^O aus Glas, wird eine negative Vorspannung an die Elektrode ^i angelegt, um ein elektrisches Feld in dem Widerstand und die gewünschte Verringerung seines Widerstandswertes hervorzurufen. Wenn beispielsweise die Temperatur des Widerstandes etwa 2000C beträgt und zum Zeitpunkt t. eine Vorspannung, wie gerade erwähnt angelegt wird, steigt der Strom durch den Widerstand von dem Viert ig auf den bert ig* den tr zur Zelt t^ erreicht, an, verringert sich geringfügig auf den Wert i-, wenn dl· Vorapan« nung der Elektrode 29 nicht mehr zugeführt wird und bleibt während des Zeitintervalls tj^ - t,- im wesentlichen auf diesem Wert und ver-
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rindert sioii wünrend der At>KÜhiungsperiode te - W stark, wenn die Ofeiltctnperatur auf die Betriebstemperatur,- die zum Zeitpunkt t,- erreicht ist, vermindert wird. Diesen Wert I^ behält der Strom dann solange bei, als die Vorrichtung auf ihrer Betriebstemperatur gehaltexi wird. Es ist klar, daß der gewünschte Stroinwert ic den gewünschten Widerstandswert des p-leltenuen v/iderstandes 11, der das Ergebnis der Temperatur-Vorspannungsbehandlung iet, darstellt♦
Die eben beschriebene Temperaturbehandlung in Verbindung mit einer negativen"Vorspannung ist unwirksam, wenn die Isolierschicht ^O aus Slliziumdioxid besteht und das Widerstandsmaterial ein p-leitender Halbleiter ist. \Jem\ Jedoch das Widerstandsmaterial η-leitend ist, und ctwedtr Glas oder olliziunidioxid die Isolierschiunt Ju bildet, ergibt das Anlegen einer positiven Vorüpunnuxi^c.an die Elektrode ^1 und die beschriebene Wärmebehandlung einen Abgleich des Widerstandswertes, der dem im vorhergehenden Abschnitt beschriebenen entspricht.
Obgleich die Wirkungsweise der Anordnung nach Flg. 2 in Verbindung mit dem Fliegen eines von der konstanten Spannungsquelle ^6 gelieferten Gleichstromes durch den Widerstand 11 erklärt wurde, kann auch ein impulsförmiger Strom den Widerstand durchflieüen, wie er erzeugt wird, wenn der Schalter }4 mittels einer bekannten Vorrichtung wiederholt geöffnet und geschlossen wird und die Anzeige des Amperemeters 51 während der Zeitintervalle, während derer der
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Sahalter geschlossen ±st, beobachtet wird. Wahrend die Betriebsweise in Verbindung mit der Anwendung einer im wesentlichen kom^tanten, erhöhten Temperatur erläutert wurde, die obernalb der normalen lietriebs· temperatur liegt, kann auch während der Intervalle, wenn der Schalter 31J geschlossen ist, eine etwas niedrigere Temperatur angewandt
werden. Es ist aus der vorhergehenden Erläuterung offensichtlich,
daß der Widerstandswert verschiedener HalbleiterwiderstUnde indlviduell und gleichzeitig in der oben in Verbindung mit dem Widerstand 11 beschriebenen Weise abgeglichen werden kann.
Die Anordnung nach Fig. 2 ist auch noch einer anderen Betriebsweise ruhig, die fUr einige Anwendungen nützlich ist. Z. B. kann es erwünscht sein, den Widerstand 11 in einer Schaltung zu benutzen, in
der er einen ersten Widerstandswert für eine vorherbestimmte Zeitperiode aufweist. Später mag es erwünscht sein, diesen Widerstand·· wert auf einen zweiten, vorherbestimmten Wart zu verändern, den der Widerstand während eines zweiten Zeitintervalle aufweist. Das Verfahren der Temperaturbehandlung in Verbindung «it dem Anlegen einer Vorspannung gemäü der Erfindung erlaubt es, den wlderatandswert
elektrisch und thermisch abzugleichen.
Fig. 4 zeigt eine Heihe von Kurven, die zur Erklärung der Art und
Weise, in der der Widerstandswert des Widerstandes 11 selektiv verändert wird, nützlich sind. FUr diese Erklärung sei angenommen, daß
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der Widerstund 11 aus p-lei tendon» Silizium besteht und die Isolierschicht 30 aus Glas. Die Kurve A zeigt den Verlauf der Vorspannung, die an die Elektrode 31 der Anordnung nach Fig. 2 angelegt wird. Die Kurve 13 stellt die Temperatur des Widerstandes dar, und die Kurve C gibt die Änderungen des Widerstandswertes des Widerstandes 11 wieder. Während des Zeitintervalls tQ - t^ wird der Widerstand 11 auf seiner normalen Betriebstemperatur gehalten, von der angenommen wird, daß sie bei 75°C liegt, Der sich dann ergebende Widerstandswert ist IU. Für das Zeitintervall L - t ist es erwünscht, dem Widerstand 11 einen größeren Widerstandswert H^ zu verleihen. Dies kann dadurch erfolgen, daß der Elektrode }\ eine Vorspannung, deren zeltlicher Verlauf durch die Kurve A4 dargestellt wird, während des Zeitintervalls t. - t 'zugeführt wird, während gleichzeitig die Temperatur der Anordnung auf etwa 2000C erhöht wird, wie das durch die Kurve B, die während des gleichen Zeitintervalls wirksam ist, dargestellt wird. Das bedingt, daß der 'Widerstandswert des Widerstandes 11 augenblicklich auf den Wert R, zunimmt (Kurve B), worauf er auf den ««ert Rc sich erhöht und dann sum Zeitpunkt tg sehwach auf den Ruhewert R^ abnimmt. Zum Zeitpunkt tp nehmen die Vorspannung und die Temperatur auf Ihre ursprünglichen Werte ab, wie das durch die Kurven A und B dargestellt 1st und der Widerstand bleibt auf dem Inert R^ während eines Zeltintervalls tp - t,# Es sei nun angenommen, daß es Erwünscht 1st, den Widerstandswert'des Widerstandes 11 auf seinen ursprünglichen Wert R2 zu vermindern. Dies kann erreicht werden durch
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gleichzeitiges Anlegen einer negativen Vorspannung, die durch die Kurve Λ dargesteilt wird, während des Zeitintervalls t,- W und durch eine Temperaturänderung, dargestellt durch die Kurve B während des gleichen Zeitintervalls. Das bedingt, daß der Widerstandswert sich augenblicklich erhüht auf den Wert Rj. und dann während des Zeit· Intervalls t, - U auf den Wert R,, der zum Zeitpunkt t^ erreicht ) wird, abnimmt, worauf er plötzlich auf den Wert R2 abnimmt. Die 'Peraperaturbehaadlung in Verbindung mit einer Vorspannung, die durch die Kurven A und B dargestellt wird, endet zum Zeitpunkt t^ und der Widerstand des Halbleiterwiderstandes bleibt auf seinem anfänglichen Wert R. während des Zeitintervalle t^ - W·
Wenn angenommen wird, daß man den Wert des Widerstandes auf einen Wert R. verringern will, der kleiner ist als der Ausgangswert FL wird das Verfahren (Kurven A und B) während des Zeltintervalls t,- . t wiederholt-* worauf der Widerstandswert auf den neuen niedrigeren Wert R1 zum Zeitpunkt t^ abgeändert 1st, auf de« er wXhr*nd dee Zeit Interval 1-8 tg - t_ bleibt· vorausgesetzt, daß keine weitere Temperaturbehandlung in Verbindung aalt dtr Anwendung einer Vorspannung erfolgt.
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Claims (5)

  1. Patentansprüche
    t. Verfahren zur Änderung, eines elektrischen Kennwertes eines Halbleiter-Bauelementes, das teilweise von einer elektrischen Isolierstoffschicht bedeckt 1st, auf einen vorgegebenen Wert« dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleiter-Bauelement (11, Flg. IC), welches von einen elektrischen Stro·, der von einer konstant·*) Spannungequelle geliefert wird, durchflössen wird und sioh auf ^ einer Temperatur innerhalb seines Betrlebs-TeBpereturberelches befindet, auf eine bedeutend oberhalb dieses Temperaturbereiches liegende Temperatur gebraoht wird» wodurch sich der durchfließende Strom erhöht und dafl anschlleflend in der Isollerstoffsohlcht (y>» FiS· 1C) ein elektrisches PeId solcher Stärke erzeugt wird, daß sich die Löcher- und/oder Elektronendichte in dem Bereich des Halbleiter-Bauelementes, der der Grenzfläche zu der Isolierstoffschicht unmittelbar benachbart ist, geändert wird und daalt auch der Strom durch das Bauelement, und da· das elektrische PeId eine beet Lunte Zeit und mindestens bis tua Beginn der Abkühlung des Bauelementes auf seinen Betriebateeperaturbereich wlrksaa bleibt, nach dessen Erreichen der das Bauelement d^rchflitAeade Strosi ein Maß für den geänderten Kennwert 1st·
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dl· bedeutend oberhalb des Betriebs-Temperaturbereich·· des Halbleiter-
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    Bauelementes liegende Temperatur im Bereich von 200 - JOO0C liegt.
  3. 3. Anwendung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2 auf ein Halbleiter-Bauelement, dessen Isolierstoffschicht aus Siliziumdioxid oder Glas besteht.
  4. 4. Anwendung des Verfahrens nach dtn Ansprüchen 1 und 2 auf «in KaIsleiter-Baueleaent, denen Xsolltrstoffachloht aua tin·« Zink-To*- erde-Borsillkat^Glas oder Blel-Toßtrde-Dorsilikat-Ola· besteht.
  5. 5. Anwendung des Verfahren» naah dan Ansprüchen 1 und 2 su* Abgleich
    des Widorstandswertta eines Halbleiter-Widerstandes.
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