DE1639568B1 - Verfahren zum Herstellen einer Schaltdiode mit einem Halbleiterkoerper mit vier Zonen von abwechselnd unterschiedlichem Leitungstyp - Google Patents
Verfahren zum Herstellen einer Schaltdiode mit einem Halbleiterkoerper mit vier Zonen von abwechselnd unterschiedlichem LeitungstypInfo
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Description
Zum Herstellen von pnpn-Schaltdioden ist es bekannt (vgl. »Proc. of the I. R. Ε.«, September 1956,
S. 1178), von einem p-leitenden Halbleiterkristall ausgehend von beiden Seiten η-Leitung erzeugendes
Material einzudiffundieren, derart, daß eine npn-Zonenfolge entsteht. In die eine dieser n-leitenden
Zonen wird p-Leitung erzeugendes Metall einlegiert, während die andere Zone einen Ohmschen Kontakt
erhält. Das Ergebnis dieses Verfahrens ist eine Vierzonen-Halbleiterdiode zur Erzeugung von Schaltoder
Kippvorgängen.
Weiter ist es für die Herstellung schneller Schaltdioden
und Schalttransistoren bekannt, den Halbleiterkörper dieser Dioden oder Transistoren mit
Aktivatöfatömeri zu versetzen, deren Energieterme
weit im Innern des betreffenden Halbleitermaterials liegen und die als Rekombinationszentren wirksam
sind. Dabei ist es möglich, den Rekombinationszentren erzeugenden Dotierungsstoff aus. einer zur
Herstellung einer Elektrode dienenden Legierungspille
in den Halbleiterkörper einzulegieren.
Schließlich war es bekannt (vgl. Proc. Phys. Soc«, Vol. 70, vom 1.11.1957, S. 1087 bis 1089), aus
einer Legierungspille Dotierungsmaterial in das angrenzende Halbleitermaterial zu diffundieren.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Schaltdiode mit einem Halbleiterkörper
mit vier Zonen von abwechselnd unterschiedlichem Leitungstyp, bei dem von zwei einander gegenüberliegenden
Oberflächen eines Siliciumkristallkörpers von einem Leitungstyp je eine Zone von entgegengesetztem
.Leitungstyp durch.. Eindiffundieren von umdotierendem Aktivatormaterial erzeugt und in
eine dieser -Zonen eine Elektrode mit pn-Ubergang
und in die.andere eine Elektrode ohne;pn-übergang
derart einlegiert werden, daß im Halbleiterkörper eine pnpn-Zonenfolge entsteht.
Die Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, eine Vierschichtendiode vom pnpn- bzw. npnp-Typ mit
erhöhter Steuerempfindlichkeit zu entwickeln, die zudem noch zur Erzeugung rasch ablaufender Schaltvorgänge
geeignet ist .- .;·-■ . ;; . . : ."-=.'
Dies gelingt gemäß der Erfindung dadurch, daß mindestens das Legierungsmaterial für die Elektrode mit
pn-übergang aus dem Aktivatormaterial und Gold zusammengesetzt wird und daß nach der Enstehung des
pn-Ubergangs Gold mindestens aus dieser Elektrode bis mindestens in die nicht umdotierte Zone des SiIiciumkristalls
bei einer niedrigeren Temperatur als die Legierungstemperätureindiffundiert wird.
An Hand eines Ausführungsbeispiels und der F i g. 1 und 2 wird die Erfindung näher beschrieben..
Die F i g. 1 zeigt einen Halbleiterkörper 1 mit vierschichtigem
Aufbau im Schnitt, wobei die aufeinanderfolgenden Schichten abwechselnd entgegenr
gesetzten elektrischen Leitungstyp aufweisen. Bei der Herstellung wurde beispielsweise von einem Siliciumhalbleiterkristall
mit schwacher η-Dotierung ausgegangen, von welchem in der in ausgezogenen Linien
gegebenen Darstellung noch die;Restschicht2 wiedergegeben
ist. In den n-Ieitenden Ausgangssiliciumkristall einschließlich des in gestrichelten Linien
wiedergegebenen Teiles außerhalb der Schnittlinie^-^
wurde aus einer Aluminiumdampfatmosphäre allseitig Aluminium unter Entstehung einer
p-leitenden Mäntelzone 3 zur Eindiffusion gebracht.
Durch entsprechende Behandlung wurden dann Teile der p-leitenden Mantelzone (z. B. auch der Teil
3a in Fig. 1) derart entfernt, daß beiderseits des
Kerns 2 aus dem schwach η-leitenden Grundmaterial zwei vollständig voneinander getrennte Restteile 6
und 7 der ursprünglichen p-leitenden Mantelzone 3 übrigblieben.
In die linke Oberfläche 4 des Siliciumkörpers 1, d. h. die Oberfläche der Zone 6, wurde dann eine
ίο Gold-Antimon-Legierung und von der rechten Oberfläche
5 des Halbleiterkörpers 1, d. h. der Oberfläche der p-leifenden Teilzpne 7, Aluminium einlegiert. Es
ergibt sich auf Grund dieses Prozesses, benachbart der Oberfläche 6 des Halbleiterkörpers, ein legierter
pn-übergang 10 und, benachbart der Oberfläche 7 des Halbleiterkörpers, ein legierter Ohmscher Übergang
11. Die Gold-Antimon-Elektrode ist mit 8, die Aluminiumelektrode mit 9 bezeichnet.
Wird nun die bisher geschilderte Fertigung des Halbleiterkörpers 1 in Betracht gezogen, so ergeben
sich in der Richtung senkrecht zu den Oberflächen 4 und 5 des Siliciumkörpers 1 aufeinanderfolgende
Schichten mit einer Konzentration ihres jeweiligen Störstellengehalts gemäß den ausgezogenen Linien
des Diagramms in F i g. 2.
Nun wird gemäß der Erfindung an einem solchen System eine weitere Temperaturbehandlung, jedoch
bei niedrigerer Temperatur..als beim Einlegierungsvorgang,
derart vorgenommen, daß Gold mindestens bis in die Zone 2 gelangt, während die Diffusion der
übrigen Verunreinigungeh* "in dem Legierungsmetall
gehemmt bzw. verhindert ist. Um das zu veranschaulichen,
sind in F i g. 2 mehrere verschiedene Konzentrationskurven des Goldgehalts gestrichelt eingetragen,
für welche als Parameter verschiedene Diffusionszeiten i1<i2<Cis<i4 eingesetzt sind. Die
Diffusion anderer Stoffe, z. B. von Aluminium aus der Aluminiumelektrode 9, kann, demgegenüber vernachlässigt
werden.
Es liegt überdies, im Rahmen der Erfindung, eine
solche Eindiffusion von Gold gleichzeitig von beiden Elektroden aus vorzunehmen.. .-.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zum Herstellen einer Schaltdiode mit einem Halbleiterkörper mit vier Zonen von abwechselnd unterschiedlichem Leitungstyp, bei dem von zwei einander .gegenüberliegenden Oberflächen eines Süiciümkristallkörpers vom einen Leitungstyp je eine Zone von entgegengesetztem Leitungstyp durch Eindiffundieren von umdotierendem Aktivatormaterial erzeugt und in eine dieser Zonen eine Elektrode mit pn-übergang.und.in die andere eine Elektrode ohne pnübergang derart einlegiert werden, daß im Halbleiterkörper eine pnpn-Zonenfolge entsteht, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens das Legierungsmaterial· für die Elektrode mit pn-übergang i aus dem Aktivatormaterial und .Gold zusammengesetzt wird und daß nach der Entstehung des pn-Übergangs Gold mindestens aus dieser Elektrode bis mindestens in die nichtumdotierte Zone des Siliciumkristalls bei einer niedrigeren Temperatur als die Legierungstemperatur eindiffudiert wird.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DES0088618 | 1963-12-07 |
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| DE1639568B1 true DE1639568B1 (de) | 1969-10-23 |
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| DE19631639568 Pending DE1639568B1 (de) | 1963-12-07 | 1963-12-07 | Verfahren zum Herstellen einer Schaltdiode mit einem Halbleiterkoerper mit vier Zonen von abwechselnd unterschiedlichem Leitungstyp |
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Citations (4)
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| FR1163048A (fr) * | 1955-09-02 | 1958-09-22 | Gen Electric Co Ltd | Diffusion différentielle d'impuretés dans les semi-conducteurs |
| AT210479B (de) * | 1958-06-14 | 1960-08-10 | Siemens Ag | Verfahren zur Herstellung eines hochdotierten Bereiches in Halbleiterkörpern |
| DE1127001B (de) * | 1958-07-17 | 1962-04-05 | Western Electric Co | Flaechentransistor, insbesondere fuer Schaltzwecke |
| DE976348C (de) * | 1950-09-29 | 1963-07-18 | Gen Electric | Verfahren zur Herstellung von Halbleiterbauelementen mit pn-UEbergaengen und nach diesem Verfahren hergestellte Bauelemente |
-
1963
- 1963-12-07 DE DE19631639568 patent/DE1639568B1/de active Pending
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| FR1163048A (fr) * | 1955-09-02 | 1958-09-22 | Gen Electric Co Ltd | Diffusion différentielle d'impuretés dans les semi-conducteurs |
| AT210479B (de) * | 1958-06-14 | 1960-08-10 | Siemens Ag | Verfahren zur Herstellung eines hochdotierten Bereiches in Halbleiterkörpern |
| DE1127001B (de) * | 1958-07-17 | 1962-04-05 | Western Electric Co | Flaechentransistor, insbesondere fuer Schaltzwecke |
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