DE1954967C3 - Halbleiterbauelement zum Schalten und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Halbleiterbauelement zum Schalten und Verfahren zu dessen Herstellung

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DE1954967C3
DE1954967C3 DE1954967A DE1954967A DE1954967C3 DE 1954967 C3 DE1954967 C3 DE 1954967C3 DE 1954967 A DE1954967 A DE 1954967A DE 1954967 A DE1954967 A DE 1954967A DE 1954967 C3 DE1954967 C3 DE 1954967C3
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Description

Ein Verfahren zur Hcrslcllung cities crfindungs- obere lilcktrodcnschichl 22, die im vorlcifhaftcslen gemäßen Halblciterbauelemcnls besteht darin, daß die Fall ebenfalls aus schwer schmelzendem, elektrisch unterhalb der Isolierschicht angeordnete Elektroden- leitfähigem amorphem Material, wie amorphem Molybschicht durch Auftragen des hilzebesländigen Materials dün. besieht, Sie ist über dem Halblciterfilm 18 aufin dessen amorphem Zustand auf einem Träger gebildet 5 getragen und erstreckt sich im allgemeinen über einen wird. Dieser sollte beim Auftragen unterhalb der Teil der Isolierschicht 14 und des Halblcifcrfilms 18. Raumtemperatur bleiben. Obwohl die Efeklrodcnschicht22den Halblcitcrfilm 18
Der mit der einen Elcktrödcnscliichl und mil, der ßbcrdccki, ist der nutzbare oder aktive Teil des J IaIbdurchbrocherten Isolierschicht Verseherie Träger· «iollie leitermaterial«; rf&r Teil innerhalb der Durchbrechung im Vakuum mit Ionen beschossen «verden. Dabei to 12 Obwohl die Dicke des Halbleiterf'lms 18 Γ · empfiehlt es sich, den loncnbcschuß in einer evakuier- Schwelleiischallvorrichtungcn und speichernde Schallten kathodcn/crstaubungskammcr vorzunehmen in Vorrichtungen, wie sie in der I SA -Pjlentschrift der anschließend auch der Halbleilcrftlm und die andere 3 271 V/i beschrieben sind, in weiten Grenzen variieren Flektrodcnschicht im Vakuum aufgebracht werden. kann, empfiehl! sich bei der vorliegenden I rfindung.
An Hand der Zeichnung sind im folgenden bevor- 15 je nach «lern gewünschten Wert der Schwcllen%p;in-
/uglc Ausführungsbc'spiele der Frfindung näher er- nung. eine Dicke/wischen clwa I und 15 um In jedem
läutert Darm zeigt { all ist der stromleilcndc Pfad durch das aktive HaIb-
} ip I cmc ausschnittswcisc Aufsicht auf ι in Halb- leitermaterial auf c<ncn begrenzten Bereich beschrankt,
leiterbauelement. der durch die Durchbrechung 12 bestimmt ist. so daß
I ι ρ 2 einen Schnitt durch das Halbleiterbauelement 20 eine gleichmäßigere Strom-Spannungs-Kcnnlinie fur
nach I ig I entlang der Linie H-II. jede aufeinanderfolgende fatigkcit des Halbleilcrbau-
I ι ρ ^A bis 3 J eine Reihe von Arbcitsschrittcn fur elements IO geschaffen wird. Dieser begrenzte Bereich
die Herstellung eines schallbaren Halblciterbauclc- gc-tattet auch einen kleinen Leckstrompfad, wenn
ments ähnlich dem von Fig. 2. Sich das Halbleiterbauelement IO im Zustand hohen
I ig 4 ein Schnitt entlang der Linie IV-IV von 25 Wi-Wstandcs befindet
I ip 'J. Gemäß Fig 3Λ wird zunächst eine I.lektroden-
I ip 5 eine Aufsich' auf eine andere Ausbildungs- schicht 24 eines sihwcr schmelzenden, amorphen
form. Materials, vorzugsweise amorphe·) Molybdän, durch
I ic 6 ein Schnitt durch das Halbleiterbauelement Spntzen. Kathodenzerstäubung oder Aufdampfen cr-
Vcη I ig 5 entlang der Lime VI-VI. 30 zeugt, die sich zur Gän/e über einen Träger 23 aus
lip 7 eine auseinanderge/ogenc Darstellung der isolierendem Material, wie Glas od. dgl. erstreckt.
I in/eKchichten des Halbleiterbauelements von Fig. 5. Materiahen, wie Molybdän, werden im allgemeinen
lip K cm Schnitt durch einen eine integrierte nur in dünnen Schichten in der Größenordnung von
Schaltung bildenden Träger mii einem darauf aufgc- etwa 25 μπ aufgebracht. Die Llekfrodenschichl 24
brachten Halbleiterbauelement. 35 wird dann geätzt, so daß ein oder mehrere begrenzte
I ic 9 eine Aufsteht auf den Träger gemäß I ig. 8. Bereiche dieses Materials zurückbleiben, die die untere
I ie 10 eine Aufsicht auf eine andere Ausbildungs- F.Iektrodenschicht 20' einer oder mehrerer Halbleitcr-
fi.rm mit einem eine integrierte Schaltung bildenden bauelemente 10' <Fig. 3ß) bilden Der Vorteil dieses
1 r.iprr. Vorgehens besteht dann, daß auf einem einzigen Träger
rip Il eine Seitenansicht im Schnitt entlang der 4"> 23 nach Belieben eine oder mehrere HalbleiterbaueFe-
I.inie Xl-Xl von Fig. IO und mense 10' gebildet werden können. Der Auftrag der
lip 12 bis 14 drei Arbeitsschritte bei einem Ver- F lcktrodenschicht 24 wird aus noch zu erläuternden
f.ihrcn zur Herstellung eines beliebigen der Halbleiter- Gründen unter solchen Bedingungen durchgeführt
bauelemente gemäß Fig. 1.2 und 5 bis II. werden, daß sie sich in einem im wesentlichen amor-
Gemäli Fig. I und 2 weist ein Halbleitcrbau- 45 phem Zustand befindet. Dies wird ζ Β. dadurch er-
elemerit 10 eine Durchbrechung 12 in der Isolierschicht reicht, daß die Temperatur des Trägers auf Raum-
14 ,lui. die sich auf der Kontaktfläche 16 der EIek- temperatur oder auf noch niedrigerer Ttmperatur ge-
trodenschicht 20 befindet. In die Durchbrechung 12 halten wird.
reicht ein aktiver Halbleiterfilm 18 und füllt minde- Das Ätzen kann unter Verwendung einer berüh-
stens den Bodenteil derselben aus. Er steht in elek- 5° rungsfreien Maske erfolgen, die über der Isolierschicht
triNch leitender Berührung mit der Kontaktffäche 16 14 angeordnet wird, oder noch vorteilhafter durch die
m ei fern Bereich, der durch den Querschnitt der Anbringung eines nicht dargestellten lichtempfind-
Du ah brechung 12 begrenzt ist. Die Kontaktfläche 16 liehen Schutzmaterial, von dem gewählte Bereiche
ist die äußere Fläche der Elektrodenschicht 20, die durch ein Filmnegativ mit dem gewünschten Muster
vorteilhafterweise aus schwer schmelzendem, elektrisch 55 von zu ätzenden Bereichen einer Lichtstrahlung aus-
leiif.thigem amorphem Material, beispielsweise Molyb- gesetzt werden, so daß die Bereiche, die die gewünschte
d.m Tantel. Niob. Wolfram, Molybdäncarbid. Vana- Maske bilden sollen, gegenüber in der Technik be-
diumsulfid oder aus anderen ähnlichen schwer schmel- kannten Chemikalien immun gemacht werden, die die
/enden Metallen oder deren Carbiden, Sulfiden oder nicht belichteten Flächen des Schutzmaterials ver-
Ox >den in amorpher Form hergestellt ist und auf eine 6° färben oder fortätzen. Anschließend werden die aus-
r 1.11 he 21 eines Trägen, 23 aufgetragen ist. der in gewählten, nicht belichteten Bereiche dieses Schutz-
m.mc hen Fällen eine Isolierschicht oder ein Isolier- materials mittels solcher Chemikalien beseitigt. Dann
k-rper aus ζ B Glas oder in anderen Fällen eine wird ein weiteres Ätzmittel an dem Träger zum Angriff
el·-1 frisch leitfähige Schicht oder ein elektrisch Ieit- gebracht, der nur das schwer schmelzende, elektxoden-
ftht'cr Korper, beispielsweise die Elektrode einer 65 bildende Material, nicht aber das fixierte lichtempfind-
!■.[. ι.·?irrten Schaltung, sein kann, die eine Diode oder liehe Schutzmaterial beseitigt, das dann mittels eines
<■■' ι ■ 1 runsistor in einem Siliziumplättchen od. dg]. anderen chemischen Mittels beseitigt wird. Wenn im
c ■■>··' 11.1s Halbleiterbauelement IO hat ferner eine folgenden vom »selektiven« Wegätzen eines Ober-
die Rede Kl. so soll damit zum Ausdruck koim- diese aktiven Halbleitermaterialien durch direkte Beinen, daß dieser Arbeitsgang in der soeben umrisscncn rührung mit elcktrodenbildendcn Materialien von Verfahrensweise durchgeführt wird. makrokristalliner Natur leicht schädlich beeinflußt Bei der Atisführuiigsform gemäß Fig. 3Λ bis 3J werden, hat dies bei der Erfindung keine Bedeutung, *ird eine Schicht eines Isoliermaterial·) 25, Vorzugs- 5 da die EIcktrodcnschichtcn 20,22 aus einem amorphen «rösc Altifiiiniumoxyd od. dgl-, vorzugsweise über den hitzcfesten Material hergestellt sind.
eitzeii Träger 23 (Fig. 3C) aufgebracht und dann zur Die oberen Flächen der unteren Elektrodcnschicht
!dung einer dielektrischen, als Vcrstjirkungskante 20' und der im Abstand Von dieser liegenden oberen
dienenden Trennschicht 26 Il ig. 31» geatzt, so daß Llektrodenschicht 22' des Halbleiterbauelements 10'
die Kanicnbcrcichf 20« und 20Λ der I lcklrodenschicht io von f- ig. 4 hegen für den Anschluß der elektrischen
JO vollständig verdeckt werden In manchen 1 allen Leitungen an der Oberseite frei.
taiin die dielektrische Trennschicht 26 überflüssig Da die genannten amorphen Materialien, wie Mo-
iein. und dann kann der zu ihrer Bildung crfordcrln-hc lybdän. keine sehr guten Leiter sind, wenn sie, wie hier
Verfahfcnsschritt des in I ig 3A bis IJ vcranschau- beschrieben, in f-orm dünner Schichten verwendet
lichten Verfahrens entfallen. Dies in!Γι zu. wenn die 15 werden, kann ju der Oberseite jeder Fläche der Mek-
fiickc des isolierenden Materials an sich ausreicht, um trodenschichten 20. 22 ein elektrisch besser leitfähiges
die Kantcnbcrcithc 2Oi/ und 20/»dcr E-.lektrodenschicht Material, wie Aluminium, aufgetragen werden, wie im
ttt zu verdecken und ein Durchschlagen der Spannung lalle der abgewandelten und verbesserten Ausfüh-
fwischen den I lektrodenschichtcn 20.22zu verhindern. rungsform eines Halbleiterbauelements 10" gemäß
Wenn die Trennschicht 26 gebildet ist. wird eine 20 Fig. 5 bis 7. Dic.cs hat eine untere F.lektrodcnschicht
«weite Isolierschicht 28 über den ganzen Träger 23 40 von länglich rechteckiger Form, die auf einem
(I- ig 3E) aufgetragen Sie besteht vorzugsweise eben- Träger 23' gebildet ist. Über der Flcktrodcnschicht 40
falls aus Aluminiumoxyd und wird zur Bildung einer ist eine mselförmige Isolierschicht Ί2 aus beispiels-
Isoliercnden »Insel« geätzt, in der eine Durchbrechung wc<m- Aluminiumoxyd von rechteckiger Gestalt mit
12 gebildet ist. die hier im wesentlichen im Mittelpunkt 25 cn ausgeätzten Durchbrechung 43 gebildet. Die dieser in^Ifcirmigen Isolierschicht 14' liegt. Isolierschicht 42 erstreckt sich über einen der Rand-
Bcim nächMen Arbcitsschritt wird der so vorbc- bereiche 40a der hleklrodenschicht 40 und endet im
handelte Träger 23 mit einem Halbleitcrfilm 27 aus kurzen Abstand vor dem gegenüberliegenden Rand-
akdvcm Halbleitermaterial (F ig. 3G) beschichtet, so bereich 40/>. so daß die obere Fläche eines Teiles 4Or
daß die Durchbrechung 12 gefüllt oder teilweise gefüllt 30 vollständig frei liegt. Ober der Isolierschicht 42 ist ein
wird, und dann selektiv geätzt (Fig. 3H). so daß ober- kleiner Bereich eines Halbleiterfilms 46 gebildet, der
lialb des die Durchbrechung 12 enthaltenden Teiles sich in die Durchbrechung 43 hinein erstreckt und mit
Jeder Isolicrschicht-Inscl 14' ein kleiner Auftrag aus der durch diese frei liegenden Fläche der Elektroden-
«klivcm Halbleitermaterial zurückbleibt, und den schicht 40 in gutem mechanischem und elektrisch
Halbleitcrfilm 18 bildet. *on dem Teile iSa sich über 35 leitendem Kontakt steht.
die Scitermände der Durchbrechung 12 hinaus er- Wie im Fall des vorher beschriebenen Halbleiterbau-
Mretf.cn f ig 4 zeigt deutlich den sich in ate Durch- elements 10' ist es. wenn die Isolierschicht >'l aus iso-
t>rcchung hinein erstreckenden Halbleiterfilm 18. in lierendem Material den Randbereich 40a nicht voll
gutem elektrischen Kontakt mit der Kontaktfläche 16. verdeckt, erwf-nscht. eine dielektrische Verstärkungs-
Die Teile I8a greifen an der Oberseite der Insel radial 40 schicht 44 vorzusehen, die den Randbereich 40a voll-
nach außen. ständig von der oberen Elektrodenschicht 47 trennt.
Nach Auftrag des aktiven Halbleiterrrulerials und Anders als bei dem Halbleiterbauelement 10' wird hier
Ätzen desselben wird eine obere Elcktrodenschicht 29 die Verstärkungsschicht 44 nach der Isolierschicht 42
(I ig 31). vorzugsweise aus im wesentlichen amorphem angebracht. Dann werden an der oberen und an der
!Molybdän oder einem anderen ähnlichen leitfähigen 45 unteren Fläche des Teiles 4Or der die untere Elek-
»chuer schmelzenden amorphen Material gebildet. trodenschicht und an der die obere Elektrodenschicht
indem zuerst über den ganzen vorbehandelten Trager 47 leitfähige Verstärkungsschichten 48,49 aus vorzugs-
13 ein feitfähiges, im wesentlichen amorphes schwer weise Aluminium od. dgl. zur Bildung von Anschlüssen »chmelzendes Material aufgebracht wird, das Vorzugs- oder Klemmen gebildet. Vorzugsweise ist die den Anweise vom gleichen schwer schmelzenden Materialtyp 5» schfuß bildende Verstärkungsschicht 49, die über die fet. der auch due untere Elektrodenschicht 20 bildet. obere Elektrodenschicht 47 gelegt ist, eine T-formige Anschließend wird die obere Elektrodenschichi 29 Schicht mit einem lappenartigen Teil 49a, der sich über Selektiv geätzt, so daß eine obere Elektrode 22' der den aktiven Halbleiterfilm 46 erstreckt, und mit einem gewünschten Gestalt an der Oberseite jeder Isolier- breiten Balkenteil 496, der eine breite Fläche zum •chicht-Insel 14'zurückbleibt (Fig. 3J). Die verschie- 55 Anlöten oder Befestigen_eines äußeren Leiters auf denen obengenannten Arbeitsschritte des Auftragens andere Weise daroietet. Die obere Eiefctrcdenscfiicht tonnen unter Anwendung bekannter Verfahrensweisen 47 ist ebenfalls eine T-förmige Schicht von gleichen insbesondere des Aufdampfens, Aufspritzens oder Abmessungen wie die darüberliegende T-förmi'ge Ver-Kathodsnzerstäubens erfolgen. Stärkungsschicht 49. Die Verstärkungsschicht 48 hat
Da> aktive Halbleitermaterial sollte ein im wesent- 6° eine längliche rechteckige Form und annähernd die
ichen ungeordnetes und allgemein amorphes Material gleicht G-5ße wie der Balkenteil 49b.
■ein, wie es in der USA.-Patentschrift 3 27» 591 ge- Ai? Beispiel werden folgende Abmessungen für das
•annt ist. Schwer schmelzende Materialien, wie Molyb- Halbleiterbauelement 10" angegeben:
dän, für die Kontaktelektroden sind bei den Tempe-
taturen, bei denen die Schallvorrichtungen betrieben 65 Größe der speichernden
herden, verhältnismäßig inert und haben daher keine Halbleiterbauelemente .. .5 bis 50 u.m Breite
Neigung, in die benachbarten Halbleitermaterialien zu Größe des von einer Diode
tvandern, mit denen sie in Berührung stehen. Obwohl eingenommenen Raumes .25 bis 130 μίτι Breite
409648/293
9 10
Größe der von Transisto- erstreckt sich zu dem Transistor 64 durch das Loch 67a ren eingenommenen zur Berührung mit dem freien p-Bercich 64a des Tran-Fläche 25 · 5 bis 150 · 200 μιη sistors 64.
Dicke öer Vcrstärkungs- Das Halbleiterbauelement 10"' bietet eine Schwic-
»chich^n I bis 5 μπι 5 rigkcit bei der Herstellung, denn es ist schwierig,
Dicke der Elektroden- Aluminium in die Löcher 67 Z> einzubringen, ohne daß
schichten ..,.. .0,3 bis I μπι die Oberfläche dabei oxydiert, was natürlich die elek-
Dickc der Isolierschicht..! bis 2 μιη irische Leitfähigkeit an der Berührungsstclle zwischen
Dicke des speicherfähigen dem Aluminium und der Llektrodenschicht f>8 otier-
Halbleiterfilms >. ί bis I μιη ίο halb derselben vermindern würde. Wenn es als» erwünscht ist, eine elektrisch leitende Verbindung /wi-
Die oben beschriebenen Halbleiterbauelemente 10' sehen der unteren Elektrode eines durch Auftrag ge- und 10" werden auf einen Träger wie Glas aufgetragen bildeten Halbleiterbauelements und einem Träger oder und sind so ausgebildet, daß sie von obenher anschließ- einem anderen darunter befindlichen elektrischen EIebar sind. 15 ment herzustellen, ist die verbesserte Konstruktion des Für einen Anwendungsfall sind die Halbleiterbau- Halbleiterbauelements ΙΟα gemäß Fig. 10 und Il elemente 10"' gemäß Hg. K. 9 auf einem als Träger62 vorzuziehen. Hier wird eine Elektrodenschicht 74 aus dienenden dotierten Sili/iumpfättchen od. dgl. aufge- amorphem Molybdän od. dgl. über der Isolierschicht bracht und stehen mit diesem in elektrisch leitender 66 an der einen Seite einer länglichen Öffnung 67Λ' in Verbindung. Am Träger 62 ist unmittelbar unter dessen 20 der Schicht gebildet. Line inselförmige, rechteckig ausoberer Fläche ein Bereich 63 gebildet, der sich in einem gebildete Isolierschicht 76 mit einer Durchbrechung Abstand von einem Transistor 64 befindet und gegen- 76a wird dann über der Elcktrodenschicht 74 gebildet, über diesem isoliert ist. Das in der Zeichnung darge- so daß sie kurz vor der Kante 74a endet und deren stellte Siliziumpiältchen ist ein Körper vom p-Lcit- obere Fläche 746 frei läßt. Auf diese Isolierschicht 76 fähigkeitsiyp, während der Bereich 63 ein π |—dotierter 25 wird nun ein Halbleiterfilm 77 in Deckung mit der Bereich ist. Der halbleitende Träger 62 ist, obwohl er Durchbrechung 76a aufgetragen, so daß diese gefüllt für den Zweck der Transistorwirkung des halbleiten- wird (wobei angenommen ist, daß die relative Dicke den Transistors 64 als leitfähig angesehen werden kann, des Halbleiterfilms 77 und der darüberliegenden Elekim wesentlichen ein Nichtleiter in bezug auf den be- trodenschicht 78 so gewählt sind, daß keine freien nach harten η \ dotierten Bereich 63. Auf dem Träger 30 Kanten geschaffen werden, die die Konstruktion mit 42 befindet sich emc oxydische Isolierschicht 66, aus teilweise gefüllter Durchbrechung gemäß Fig. 8 und 9 der Löcher 67a und (flb ausgeätzt sind, so daß der erforderlich machen) und eine elekuisch gut leitende obere p-dotierte Bereich 64a des Transistors 64 bzw. Verbindung mit dem Teil der durch die Durchbrechung der η t dotierte Bereich 63 freigelegt ist. innerhalb des 76a freigelegten Elektrodenschicht 74 hergestellt wird. Loches bib wird eine elektrisch leitende Schicht 68 aus 35 Die darauf aufzubringenden elektrisch leitenden Schich-Aluminium od. dgl. aufgetragen, die eine gute Ver- ten 79, 80 aus z. B. Aluminium werden dann derart bindung mit dem unteren π f dotierten Bereich 63 ein- aufgebracht, daß sie sich mit den freien oberen Flächen geht. Das Halbleiterbauelement 10"' wird dann über der unteren bzw. oberen Elektrodenschicht 74 bzw. 78 der dünnen Isolierschicht 66 und dem mit Aluminium in Berührung befinden, wobei die Schicht 80 sich in gefüllten Loch 67A in diesem gebildet. 4° die längliche Öffnung Wb' hinein erstreckt und mit Die untere EleKtrodenschicht 68' besteht aus einem dem η f Bereich 63' im Träger 62 elektrisch leitend amorphen schwer schmelzenden Material, beispiels- in Berührung steht. Die elektrisch leitende Schicht 80 weise Molybdän, auf, die über der elektrisch leitenden bildet also einen Körper aus leitendem Material 8Or, Schicht 68 liegt und sich über diese hinaus über die der den freien Zwischenraum zwischen der Elektroden-Isolierschicht 66 erstreckt. Ober die Elektroden- 45 schicht 74 und dem η t -Bereich 63' überbrückt. Bei schicht 68' wird eine inselförmige Isolierschicht 69 dieser verbesserten Ausbildung hat ein Oxydieren der angebracht, die eine Durchbrechung 69a aufweist, die oberen Fläche der Überbrückungs- oder Verstärkungsnur teilweise mit einer dünnen Schicht eines aktiven schicht 80 aus leitendem Material keinen nachteiligen Halbleiterfilms 70 gefüllt ist, der seinerseits als dünne Einfluß auf das so gebildete Halbleiterbauelement, Schicht um die Durchbrechung 69a herum und in 50 denn es ist keine stromleitende Trennfläche an der dieser aufgetragen ist. Durch die teilweise Füllung der Oberseite der Verstärkungsschicht 80 vorhanden. Obporenartigen Durchbrechung 69a wird jegliche Ver- wohl im Zusammenhang mit Fig. 8 bis 11 von Bereibindung zwischen dem Halbleiterfilm 70 innerhalb der chen vom Typ η bzw. ρ die Rede war, können diese Pore mit dem kreisringförmigen Teil 70a außerhalb Bereiche natürlich von entgegengesetztem Leitfähigder Pore verhindert. Wenn daher die obere Elektroden- 55 keitstyp sein wie die dargestellten und beschriebenen.
«*Kt/~tit "71 <xiic vnr7ti ocujptcp nmnmhpm λΛηϊ ftuJBJTl V\u» \ff* rf ah rf η τ\\γ I4f*rct**lltina dnr Hirlhl#»if/»r1r«xii_
über dem aktiven Halbleitermaterial als verhältnis- elemente 10, 10', 10" und 10'" laut obiger Beschrei-
mäßig dünne Schicht aufgetragen wird und die Kanten bung liefern in befriedigender und wirksamer Weise
70b des Halbleitermaterials nicht bedeckt, hat eine Schaltvorrichtungen mit den gewünschten elektrischen
mögliche Wanderung von Aluminium in die fre: 6» Eigenschaften. Es sollten jedoch keine Verunreinigungen
liegenden Kanten des kreisringförmigen Teiles 70a, an die kritischen Trennflächen zwischen den Elektro-
keinen schädlichen Einfluß auf den Teil des aktiven den und das aktive Halbleitermaterial gelangen. Zu
Halbleitermaterial innerhalb der Durchbrechung 69a. diesem Zweck können die Halbleiterbauelemente des
Auf jeden Fall isoliert das Elektrodenmaterial, das den hier dargestellten und beschriebenen Typs in der in
sk'KcB Teil des Halbleitermaterials innerhalb der Pore 65 Fig. 12, Ii und 14 beschriebenen Weise hergestellt
r-ivkckt. diesen Teil des Halbleitermaterials vollständig werden. Hier werden eine untere Elektrodenschicht 90
\on cnerdarüoerliegenden Schicht 72 aus Aluminium. aus amorphem Molybdän od. dgl. und eine Isolier-
Dicse -larüberliegende elektrisch leitende Schicht 72 schicht 92 mit einer Duiüibrechung 93 am Träger 91
11 12
gebildet. (Wenn der Träger 91 mehrere durch Auftrag geeignete fototechnische Verfahrensweisen werden prä-
gebildctc Schaltvorrichtungcn aufweisen soll, wird die zise ausgewählte Bereiche, beispielsweise der Bereich
gewünschte Anordnung von Elektrctlcnschichten 90 96a der Schicht 96, belichtet, so daß die Fotoschulz-
und Isolierschichten 92 am Träger 91 gebildet.) masse fixiert wird, und diejenigen Bereiche der Foto-
Dcr so gebildete Träger wird dann in ein Vakuum- 5 schutzmasse, die über den Teilen der halbleiter- und
system, vorzugsweise in eine Kathodenzerstäubungs- elektrodenbildendcn Schichten liegen, si.üen das be-
kammer eingebracht, in der er zur Kathode in einen treffende Halbleiterbauelement bilden. Die nicht bc-
R.F.-Kathodenzerstüubungsprozeß wird, in welchem lichteten Bereiche der Fotoschutzmasse werden dann
die frei liegenden Oberflächen des Trägers 91 einem beseitigt, und der Träger 91 bleibt mit dem in Fig. 10
lonenbeschuß ausgesetzt werden, so daß mögliche vtr- io gezeigten Aufbau zurück.
unreinigte Oberflächen des Trägers 9Γ, der unteren Dann folgt ein selektives Ätzen unter Verwendung
Elcktrodenschicht 90 und der Isolierschicht 92 beseitigt geeigneter Chemikalien od. dgl., die vorzugsweise zu-
werden. Ohne die Vakuumdichtung zu brechen, weiden nächst nur auf das Elektrodenmaterial und erst dann
oann aufeinanderfolgend ein Halbleiterfilm 94 und auf das Halbleitermaterial einwirken (Fig. 13, 14), und
eine Elektrodenschicht 95 über die gesamte Trägerober- 15 diejenigen Teile, die nicht von der Schutzmasse bedeckt
flache aufgedampft oder durch Kathodenzerstäubung sind, werden entfernt.
aufgebracht, so daß die Durchbrechung 93 sämtlicher Dementsprechend sind die Halbleiterbauelemente,
Halbleiterbauelemente, an denen das aktive Halbleiiir- die oben an Hand einiger Ausführungsformen be-
matenal Anteil haben soll, gefüllt oder teilweise gefüllt schrieben wurden, sowie die Verfahren zur Herstellung
werden und das aktive Hn"-.leitermaterial mit Elektro- 20 solcher Halbleiterbauelemente laut obiger Beschrei-
denmaterial bedeckt wird. Die kritischen Trennflächen bung in gleicher Weise von Nutzen, wenn ein einzelnes
zwischen den Halbleiter- und Elektrodenmaterialien Bauelement oder mehrere getrennte bauelemente auf
werden vollständig von der Umgebung isoliert, und Trägern aufgebaut werden sollen, die von diesen ge-
nun kann der Träger 91 aus der Behandlungskammer trennt werden können oder auf einem solchen Träger
herausgenommen werden. Nun wird eine Iichtemp- 25 verwendet werden sollen, um eine vollständige inte-
findliche Schutzmasse über die gesamte Fläche der grierte elektronische Schaltung, wie eine Matrix
elektrodenbildenden Schicht aufgetragen, und durch od. dgl. zu bilden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (29)

Patentansprüche:
1. Halbleiterbauelement zum Schalten mit einer Elektrodenschicht aus elektrisch ieitfähigem, hitzebeständigem Material, einer elektrisch isolierenden Schicht auf dieser Elektrodenschicht, die mit mindestens einer bis zur Elektrodenschicht reichenden kleinen Durchbrechung versehen ist, einem die Durchbrechung mindestens teilweise ausfüllenden ■nd dort mit der Elektrodenschicht in Kontakt stehenden Kalbleiterfilm aus im wesentlichen amorphem Halbleitermaterial, das zwischen einem Leiterzustand guter elektrischer Leitfähigkeit und einem Sperrzustand schlechter elektrischer Leitfähigkeit umschaltbar ist, und mit einer zweiten Elektrodenschicht aus elektrisch Ieitfähigem, hitzebeständigem Material, die ebenfalls mit dem Halbleiterfilm in Kontakt steht, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Elektrodenschichten (20, 20'. 22, 24, 29, 40, 47. 68', 71, 74, 78, 90, 95) aus im wesentlichen amorphem hitzebeständigem Material besteht.
2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dais beide Elektrodenschichten (20, 20', 22. 24. 29, 40, 47, 68'. 71. 74. 78, 90, 95) aus im •'esen'Iichen amorphem hitzebeständigem Material bt stehen.
'.. Bauelement nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als amorphes, hitzebeständiges Material amorphes Moi/bdän dient.
4. Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als amorphes hitzebeständiges Material amorphes Tantal dient.
5. Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als amorphes hitzebeständiges Material amorphes Niob dient.
6. Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als amorphes hitzebeständiges Material amorphes Wolfram dient.
7. Bauelement nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet., daß als amorphes hitzebeständiges Material amorphe Metalloxyde dienen.
8. Bauelement nach Anspruch 1 odei 2, dadurch gekennzeichnet, daß als amorphes hitzebeständiges Material amorphe Metallkarbide dienen.
9. Bauelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als amorphe Metallkarbide amorphes Molybdän-Karbid dient.
10. Bauelement nach Anspruch I oder 2, dadurch
»ί_.^.Ι j. J_o -I- I t-r*—ι .e_j·...
gvnwiiilM'IVlint.l, uav QtS QIIIl?! piI^S IHlXCUC^SUXIIUIgCS Material amorphe Metallsulfide dienen.
11. Bauelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als amorphe Metallsulfide amorphes Vanadiumsulfid dient.
12. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Durchbrechung (12, 43, 69aT 76a, 93) der Kontaktfläche (16) zwischen dem Halbleiterfilm (18, 27, 46, 70, 77, 94) und mindestens einer Elektrodenschicht (20, 20', 2-2, 24, 29, 40,47, 68', 71,74, 78, 90, 95) entspricht, und einen Durchmesser von 5 bis 40 μπι aufweist,
13. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterfilm (18, 27, 46, 70, 77, 94) zwischen 1 und IS μπι dick ist.
14. Bauelement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterfilm (18, 27, 46,
70, 77, 94) 1,2 μπι dick ist.
15. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenschichten (20. 20', 22, 24, 29. 40. 47, 68', 7Γ. 74. 78. 90, 95) an ihren dem Haibleiterfilm (18. 27. 46, 70. 77, 94) abgewandten Seiten mit einer elektrisch gut leitfähigen Verstärkungsschicht (48, 49, 79, 80) verstärkt sind.
16. Bauelement nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsschicht (48, 49, 79, 80) au.; Aluminium besteht.
17. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Elektrodenschicht (20.20', 40,68', 74,90) auf einem Träger (23, 62, 91) angeordnet ist.
18. Bauelement nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger ein Elektroden bereich (63. 63') einer integrierten Schaltung ist.
19. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht (14', 14, 25, 28, 42, 66, 69, 76, 92) aus Aluminiumoxyd besteht.
20. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Randbereiche (20a, 20b, 40a) der unterhalb der Iso'ierschicht (14') angeordneten Elektrodenschicht (20) durch eine dielektrische Trennschicht (26, 44) von der Isolierschicht (14') oder der anderen Elektrodenschicht (47) getrennt sind.
21. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Elektrodenschichten (71) bis in die Durchbrechung (69a) in der Isolierschicht (69) hineinreicht.
22. Bauelement nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (62) aus einem Halbleiterkörper mit einem von diesem durch einen pn-übergang getrennten Bereich besteht, mit dem eine Elektrodenschicht (74) elektrisch verbunden ist.
23. Bauelement nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (62) aus einem Halbleiterkörper einer integrierten Schaltung besteht und mit einer Isolierschicht (66) bedeckt ist, die mindestens ein Loch (67a, 67Z», 67') aufweist, durch die die Elektrodenschichten (68',
71, 74), gegebenenfalls mittels elektrisch leitfähiger Schichten (68, 72,80c), mit Bereichen (63, 63', 64a) des Halbleiterkörpers(62)elektrisch verbunden sind.
24. Bauelement nath Anspruch 23, uaiiuiiJi gekennzeichnet, daß ein Loch (67b) mit der Durchbrechung ν 69a) flurhtet.
25. Bauelement nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß ein Loch (67a, 67b') im Abstand von der Durchbrechung (69a, 76a) seitlich versetzt angeordnet ist.
26. Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelementes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die unterhalb der isolierschicht angeordnete Elektrodenschicht durch Auftragen des hitzebeständigen Materials in dessen amorphem Zustand auf einen Träger gebildet wird.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger beim Auftragen unter Raumtemperatur gehalten wird.
28. Verfahren nach Anspruch 26 oder 27. da- für besonders vorteilhaft erwiesen, wenn <;in Strom von durch gekennzeichnet, daß der mit der einen Elek- 5 raA durch den Halbleiterfilm geleitet wird, der einen trodenschicht und mit der durchbrochenen Isolier- Durchmesser von etwa 10 μΐη aufweist. Für größere schicht versehene Träger im Vakuum mit Ionen Ströme haben sich größere Durchmesser bis zu etwa beschossen wird. 5 40 [im des Halbleiterfilms als vorteilhaft erwiesen.
29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch ge- Dadurch, daß man Molybdän bzw. mit Molybdän ver-Lennzeichnet, daß der lonenbeschuß in einer evaku- gleichhare Materialien, wie Tantal, Niob, Wolfram ierten Kathodenzerstäubungskammer erfolgt, in der oder auch Molybdäncarbid, Vanadiumsulfid u. dgl., anschließend auch der Halblei<<*rfilm und die andere im amorphen Zustand für mindestens eine, vorzugs-Elektrodenschicht im Vi \uum aufgebracht werden, io weise jedoch beide tlektrodenschichten verwendet,
werden Alterungseffekte, die durch das Eindiffundieren von Atomen der metallischen Nachbarschicht in den
Halbleilerfilm, der sich im wesentlichen im amorphen
Zustand befindet, vermieden. Auch wird durch das 15 amorphe, hitzebeständige Flektrodenmaterial ein entsprechendes Kristallisieren des benachbarten amür-
Die Erfindung ■<. ieht sich auf ein Halbleiterbau- phen Halble;termaterials an den Kontaktstellen verelement zum Schalten mit einer Elektrodenschicht aus hindert. Insofern ist **s auch zweckmäßig, wenn der elektrisch leitfähigem, hitzebeständigei.i Material, einer Querschnitt der Durchbrechung der Kontaktfiäche eleltrisch isolierenden Schicht auf dieser Elektroden- 20 zwischen dem Halbleiterfüm und mindestens einer schicht, die mit mindestens einer bis zur Elektroden- Elektrodenschicht entspricht.
Schicht reichenden kleinen Durchbrechung versehen Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung
ist, einem die Durchbrechung mindestens teilweise wird die Elektrodenschicht an ihrer dem Halbleiterfilm ausfüllenden und dort mit der Elektrodenschicht in abgewandten Seite mit einer elektrisch gut i.itfähigen Kontakt stehenden Halbleiterfilm aus im wesentlichen 25 Verstärkungsschicht aus insbesondere Aluminium veramorphem Halbleitermaterial, das zwischen einem stärkt. Das amorphe Molybdän stellt dann eine Ab-Leiterzustand guter elektrischer Leitfähigkeit und einem dämmung des Aluminium? gegenüber dem Halbleiter-Sperrzusiand schlechter elektrischer Leitfähigkeit um- film dar, so daß zwar die gute elektrische Leitfähigkeit schaltbar ist. und mit einer zweiten Elektrodenschicht des Aluminiums ausgenutzt, nicht jedoch dessen nachaus elektrisch leitfähigem, hitzebeständigem Material, 30 tfilige Eigenschaften in Kauf genommen werden die ebenfalls mit dem Halbleiterfüm in Kontakt steht. müssen.
Ein derartigCN Halbleiterbauelement ist bereits be- Eine Elektrodenschicht kann natürlich auch au?
kannt (belgische Patentschrift 681 938). Dabei dient einem Träger angeordnet sein, was sich insbesondere als elektrisch isolierende Schicht eine Siliciumoxyd- dann empfiehlt, wenn integrierte Schaltungen hergeschicht, die auf einem Träger aus Molybdän angeordnet 35 stellt werden. Hierbei empfiehlt es sich, als Träger i=t, der als die eine Elektrodenschicht verwendet wird. einen Elektrodenbereich einer integrierten Schaltung Innerhalb der Siliciumoxydschicht sind Durchbrerhun- zu verwenden. Da sich beispielsweise Molybdän und gen vorhanden, die mit Halbleitermaterial aus beispiels- ähnliche Materialien nur schlecht mit Silicium verbinv eise90% Tellur und IO%Germanium gefüllt und am den lassen, die bevorzugt als halbleitende Träger Verdem Träger ab"ewandten Ende mit Molybdän als zweite 40 wendung finden, empfiehlt es sich nach einer weiteren Eicktrodenschicht kontaktiert sind. Der Nachteil dieses Ausbildung der Erfindung, die Eiektrodenschicht aus Halbleiterbauelements besteht vor allem darin, daß amorphem Molybdän od. dgl. Material über Alumiin..besorder? mit zunehmender Gebrauchsdauer Alte- nium mit der Siliciumschicht zu verbinden. Hierbei rung'erscheinungcn auftreten, die zu einer Änderung wird dafür gesorgt, daß die die Elektrodenschicht bedrr Schwelknspanitung führen, bei deren Erreichen 45 rührende Seite des Aluminiums oxydiert wird, so daß da^ Halbleiterbauelement aus dem Sperrzustand äugen- sich eine sehr dünne Aluminiumoxydschicht bildet,
blicklien in dei. Leiterzustand umschaltbar ist. Diese Außerdem ist es zweckmäßig, Randbereiche der
Alterungserscheinungen sind ein Grund dafür, daß unterhalb der Isolierschicht angeordneten Elektrodensoicl.e Halbleiterbauelemente insbesondere dann n;cht schicht durch eine dielektrische Trennscnicht von der ohne weiteres benutzt werden können, wenn sie mit 50 Isolierschicht oder der anderen Elektrodenschicht zu anderen elektrischen Bauelementen zu einer Gesamt- trennen.
schaltung vereint sind, deren Werte aufeinander abge- Gute stromleitende und auch mechanische Verbin-
stimmt sein müssen. dungseigenschaften rgeben sich dann, wenn minde-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, derartige stens eine der Elektrodenschichten bis in die Durch-Halbleiterbauelemente dahingehend zu verbessern, daß 55 brechung in der Isolierschicht hineinreicht,
sie ihre Charakteristiken auch nach längerer Ge- Falls der Träger aus einem Halbleiterkörper mit
brauchsdauer in praktisch gleicher Weise beibehalten. einem von diesem durch einen pn-übergang getrennten
Die Erfindui.g besteht darin, daß bei dem Halb- Bereich besteht, sollte eine Elektrodenschicht mit dieleiterbauelement der eingangs genannten Art minde- sem Bereich elektrisch verbunden sein. Falls der Träger stens eine der Elektrodenschichten aus im wesentlichen 60 ein Halbleiterkörper einer integrierten Schaltung ist, amorphem hitzebeständigem Material besteht. die eine isolierschicht bedeckt, welche mindestens ein
Dieses air orphe Material soii den amorphen Zustand Loch aufweist, empfiehlt es sich, die Elektrodenschicht desHalbleiterfüjnsimBetpebdes Haltleiterbauelements gegebenenfalls mittels elektrisch leitfähiger Schichten nicht in Richtung zu einem kristallinen Zustand an- durch das Loch hindurch mit Bereichen des Halbleiterderii. Aus du..j?.n Crunde empfiehlt es sich im übrigen, 65 körpers elektiisch zu verbinden. Dabei sollte das Loch die Schichtdicke des Halbleiterfilms gering zu halten, mit der Durchbrechung fluchten. Es kann jedoch auch zwerlimäßigerweisfc zwischen 1 und 15 μπι; dabei hat ein Loch im Abstand von der Durchbrechung seitlich sich eine Dicke des rialbleiterfilms von etwa 1,2 μπι versetzt angeordnet sein.
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Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3827073A (en) * 1969-05-01 1974-07-30 Texas Instruments Inc Gated bilateral switching semiconductor device
US3876985A (en) * 1971-04-30 1975-04-08 Energy Conversion Devices Inc Matrix of amorphous electronic control device
US3740620A (en) * 1971-06-22 1973-06-19 Ibm Storage system having heterojunction-homojunction devices
US3906537A (en) * 1973-11-02 1975-09-16 Xerox Corp Solid state element comprising semi-conductive glass composition exhibiting negative incremental resistance and threshold switching
US3956042A (en) * 1974-11-07 1976-05-11 Xerox Corporation Selective etchants for thin film devices
US3918032A (en) * 1974-12-05 1975-11-04 Us Army Amorphous semiconductor switch and memory with a crystallization-accelerating layer
US4350994A (en) * 1979-10-04 1982-09-21 Wisconsin Alumni Research Foundation Semiconductor device having an amorphous metal layer contact
US4494136A (en) * 1979-10-04 1985-01-15 Wisconsin Alumni Research Foundation Semiconductor device having an amorphous metal layer contact
DE3172935D1 (en) * 1980-02-28 1986-01-02 Toshiba Kk Iii - v group compound semiconductor light-emitting element and method of producing the same
FR2478879A1 (fr) * 1980-03-24 1981-09-25 Commissariat Energie Atomique Procede de realisation de dispositifs a effet memoire a semi-conducteurs amorphes
WO1982000794A1 (en) * 1980-08-28 1982-03-18 Alumni Res Found Wisconsin Use of metallic glasses for fabrication of structures with submicron dimensions
US4471376A (en) * 1981-01-14 1984-09-11 Harris Corporation Amorphous devices and interconnect system and method of fabrication
US4479088A (en) * 1981-01-16 1984-10-23 Burroughs Corporation Wafer including test lead connected to ground for testing networks thereon
US4736229A (en) * 1983-05-11 1988-04-05 Alphasil Incorporated Method of manufacturing flat panel backplanes, display transistors and displays made thereby
US4651185A (en) * 1983-08-15 1987-03-17 Alphasil, Inc. Method of manufacturing thin film transistors and transistors made thereby
US5367208A (en) * 1986-09-19 1994-11-22 Actel Corporation Reconfigurable programmable interconnect architecture
JPS6381948A (ja) * 1986-09-26 1988-04-12 Toshiba Corp 多層配線半導体装置
US5097232A (en) * 1989-06-16 1992-03-17 Environmental Research Institute Of Michigan Transmission lines for wafer-scale integration and method for increasing signal transmission speeds
US5502315A (en) * 1989-09-07 1996-03-26 Quicklogic Corporation Electrically programmable interconnect structure having a PECVD amorphous silicon element
US5989943A (en) * 1989-09-07 1999-11-23 Quicklogic Corporation Method for fabrication of programmable interconnect structure
JPH07120882B2 (ja) * 1990-02-19 1995-12-20 東光株式会社 ヘリカルフィルタ
US5614756A (en) * 1990-04-12 1997-03-25 Actel Corporation Metal-to-metal antifuse with conductive
US5780323A (en) * 1990-04-12 1998-07-14 Actel Corporation Fabrication method for metal-to-metal antifuses incorporating a tungsten via plug
JPH06505368A (ja) * 1991-01-17 1994-06-16 クロスポイント・ソルーションズ・インコーポレイテッド フィールドプログラム可能なゲートアレイに使用するための改良されたアンチヒューズ回路構造およびその製造方法
US5100827A (en) * 1991-02-27 1992-03-31 At&T Bell Laboratories Buried antifuse
US5322812A (en) * 1991-03-20 1994-06-21 Crosspoint Solutions, Inc. Improved method of fabricating antifuses in an integrated circuit device and resulting structure
EP0509631A1 (de) * 1991-04-18 1992-10-21 Actel Corporation Antischmelzsicherungen mit minimalischen Oberflächen
US5701027A (en) * 1991-04-26 1997-12-23 Quicklogic Corporation Programmable interconnect structures and programmable integrated circuits
US5196724A (en) * 1991-04-26 1993-03-23 Quicklogic Corporation Programmable interconnect structures and programmable integrated circuits
US5557136A (en) * 1991-04-26 1996-09-17 Quicklogic Corporation Programmable interconnect structures and programmable integrated circuits
US5233217A (en) * 1991-05-03 1993-08-03 Crosspoint Solutions Plug contact with antifuse
AU1904992A (en) * 1991-05-10 1992-12-30 Quicklogic Corporation Amorphous silicon antifuses and methods for fabrication thereof
US5329153A (en) * 1992-04-10 1994-07-12 Crosspoint Solutions, Inc. Antifuse with nonstoichiometric tin layer and method of manufacture thereof
US5485031A (en) * 1993-11-22 1996-01-16 Actel Corporation Antifuse structure suitable for VLSI application
US5510629A (en) * 1994-05-27 1996-04-23 Crosspoint Solutions, Inc. Multilayer antifuse with intermediate spacer layer
US5663591A (en) * 1995-02-14 1997-09-02 Crosspoint Solutions, Inc. Antifuse with double via, spacer-defined contact
US5789764A (en) * 1995-04-14 1998-08-04 Actel Corporation Antifuse with improved antifuse material
WO1996038861A1 (en) * 1995-06-02 1996-12-05 Actel Corporation Raised tungsten plug antifuse and fabrication process
US6125062A (en) * 1998-08-26 2000-09-26 Micron Technology, Inc. Single electron MOSFET memory device and method
US6590797B1 (en) 2002-01-09 2003-07-08 Tower Semiconductor Ltd. Multi-bit programmable memory cell having multiple anti-fuse elements
JP4480649B2 (ja) * 2005-09-05 2010-06-16 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 ヒューズ素子及びその切断方法
KR100687750B1 (ko) * 2005-09-07 2007-02-27 한국전자통신연구원 안티몬과 셀레늄 금속합금을 이용한 상변화형 메모리소자및 그 제조방법
US8759669B2 (en) * 2011-01-14 2014-06-24 Hanergy Hi-Tech Power (Hk) Limited Barrier and planarization layer for thin-film photovoltaic cell
US9543515B2 (en) * 2013-11-07 2017-01-10 Intel Corporation Electrode materials and interface layers to minimize chalcogenide interface resistance

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3271591A (en) * 1963-09-20 1966-09-06 Energy Conversion Devices Inc Symmetrical current controlling device
US3436624A (en) * 1965-06-01 1969-04-01 Ericsson Telefon Ab L M Semiconductor bi-directional component
US3418619A (en) * 1966-03-24 1968-12-24 Itt Saturable solid state nonrectifying switching device
US3409809A (en) * 1966-04-06 1968-11-05 Irc Inc Semiconductor or write tri-layered metal contact
US3480843A (en) * 1967-04-18 1969-11-25 Gen Electric Thin-film storage diode with tellurium counterelectrode
JPS5026292Y1 (de) * 1968-01-29 1975-08-06
US3519901A (en) * 1968-01-29 1970-07-07 Texas Instruments Inc Bi-layer insulation structure including polycrystalline semiconductor material for integrated circuit isolation

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Publication number Publication date
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DE1954967B2 (de) 1974-05-02

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