DE2125643A1 - Elektrische Leiter und Halbleiterbauelemente sowie Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Elektrische Leiter und Halbleiterbauelemente sowie Verfahren zu ihrer Herstellung

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DE2125643A1 DE19712125643 DE2125643A DE2125643A1 DE 2125643 A1 DE2125643 A1 DE 2125643A1 DE 19712125643 DE19712125643 DE 19712125643 DE 2125643 A DE2125643 A DE 2125643A DE 2125643 A1 DE2125643 A1 DE 2125643A1
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Description

26.413
Gogar Corporation Wappingers Palls, Hew York, Y-.St.A.
Elektrische Leiter und Halbleiterbauelemente sowie Verfahren zu ihrer Herstellung
Bie Erfindung bezieht sich allgemein auf Halbleitervorrichtungen, elektrische Leiter, leitfähige Streif ejjdLn iorm dünner Eilme sowie auf Verfahren zum Herstellen dieser Erzeugnisse und sie betrifft insbesondere Halbleitervorrichtungen mit aus einer Aluminiumlegierung bestehenden leitfähigen Streifen in Porm dünner Eilme, die bestimmte Zonen oder Vorrichtungen miteinander verbinden, welche Bestandteile monolithischer integrierter Halbleiterschaltkreise bilden. .
Bis jetzt werden Vorrichtungen aus Silizium in der Weise hergestellt, daß ausschließlich Aluminium zum Erzeugen von Verbindungen zwischen Halbleiterzonen oder Halbleitervorrichtungen verwendet wird, welche sich auf einer einzigen Unterlage befinden. Das hierbei angewendete Verfahren besteht darin, daß z. B. durch Aufdampfen eine dünne filmformige Schicht, aus Aluminium auf eine oxidierte Unterlage aus Silizium aufgebracht wird, die mehrere Zonen van entgegengesetzter Leitfähigkeit aufweist, um die durch diese Zonen von entgegengesetzter Leitfähigkeit gebildeten Halbleitervorrichtungen so miteinander zu verbinden, daß
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die gewünschte Schaltung entsteht. Die Verwendung von Aluminium in Form dünner filmförm:|er leitfähiger Streifen zum' Herstellen der genannten Verbindungen wird bis jetzt von den Herstellern von Siliziumhalbleitervorrichtungen für sehr zweckmäßig gehalten,, da das Aluminium geeignet ist, einen guten ohmsehen Kontakt mit den in der Siliziumhalbleiterunterlage angeordneten Zonen vom IT-Typ bzw. vom P-Typ herzustellen.
Wenn man Aluminium in Form dünner filmförmiger leitfähiger Streifen verwendet, um Siliziumvorrichtungen miteinander zu verbinden, zeigt es sich jedoch, daß solche Anordnungen nicht in jedem Fall zuverlässig arbeiten, und daß sie in vielen Fällen nur eine kurze Lebensdauer erreichen. Unter bestimmten Bedingungen bezüglich der Temperatur, der Stromstärke und der geometrischen Gestalt der Aluminiumstreifen ist zu beobachten, daß das Aluminium, aus dem sich die dünnen filmförmigen Streifen oder Leiter zusammensetzen, wandert, so daß innerhalb einer relativ kurzen Zeitspanne Öffnungen oder Unterbrechungen in den dünnen filmförmigen le it fähigen Streifen entstehen, die zum Versagen sowohl der verschiedenen Vorrichtungen als auch der durch diese Vorrichtungen gebildeten elektrischen Schaltungen führen. Diese durch elektrische Einflüsse bewirkte Wanderung des Aluminiums hat bei den Herstellern von Siliziumhalbleitervorrichtungen zu erheblichen Schwierigkeiten geführt. Um diese Schwierigkeiten vollständig auszuschalten, sind manche Her- ■ steller dazu übergegangen, kein Aluminium mehr zu verwenden und mit anderen Metallen zu arbeiten. Andererseits ist es jedoch sehr erwünschtt bei Halbleitervorrichtungen zum Herstellen, äer Yerbindungaa Aluminium zu verwenden, da das Aluminium mn* geringe Kosten verursacht, da es eine gute Leitfähigkeit besitzt, da es auf hervorragende ¥eise geeignet ist, einen obmseiien Eontakt herbeizuführen t und. da sein Verhalten beim Herstellen von Überzügen gut bekannt ist.
Die U.S.A.-Patentschrift 3 474 550 befaßt sich mit den auf die erwähnte elektrische Wanderung zurückzuführenden Schwierigkeiten und schlägt Maßnahmen vor, die geeignet sind, diese Schwierigkeiten zu vermeiden. Gemäß dem genannten U.S.A.-Eatent besteht eine Möglichkeit, die Lebensdauer einer Halbleitervorrichtung zu verlängern und ihre Betriebssicherheit zu verbessern, darin, die geometrische Form der Verbindungsstreif en zu verändern, um ihre Widerstandsfähigkeit gegen das erwähnte Wandern zu erhöhen. Diese Veränderung der geometrischen Form der leitfähigen Streifen führt jedoch nur zu einer relativ unbedeutenden Verlängerung der Lebensdauer, so daß das genannte U.S.Ar-Patent nur in einem geringfügigen Ausmaß eine Lösung der Aufgabe bietet, die darin besteht, die auf die elektrische Wandung des Aluminiums durchzuführenden Schwierigkeiten zu vermeiden. Ferner deutet die erwähnte U.S.A.-Patentschrift an, daß es möglich sein könnte, Dotierungsstoffe zu verwenden, um das elektrische Wandern des Aluminiums zu; unterbinden.; es werden jedoch keine bestimmten Dotierungsstoffe genannt und es werden keine Maßnahmen vorgeschlagen, um das elektrische Wandern des Aluminiums mit Hilfe eines bestimmten Dotierungsstoffs zu verhindern.
In dem IBM Technical Disclosure Bulletin, S. 1544, Band 12, Nr. 10, März 1970 wird über das Züchten von Einkristallkontakten berichtet, und in diesem Zusammenhang wird erwähnt, daß bei der Verwendung einer Legierung aus Aluminium und Kupfer im Vergleich zu dem gewöhnlich verwendeten Aluminium ein höherer Widerstand gegen das elektrische Wandern erzielt wird, zwar könnte die Verwendung einer Aluminium-Kupfer-Legierung in Form eines Dünnfilmstreifens im Vergleich zur ausschließlichen Verwendung von Aluminium zu einem höheren Widerstand gegen das elektrische Wandern führen, doch ergeben sich bei der genannten Legierung mehrere sehr schwerwiegende technische Nachteile.
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Erstens sind Aluminium-Kupfer-Legierungen in hohem Maße korrosionsanfällig. Zweitens ist bekannt, daß Kupfer bei den Übergängen von Halbleitervorrichtungen als als Gift wirkt und daß Jede Diffusion von Kupfer aus der Aluminium-Kupfer-Legjerung in die Unterlage aus Silizium hinein zu einem Versagen der Vorrichtung führen kann. Drittens treten bei Aluminium-Kupfer-Legierungen, bei Beanspruchungen auf Korrosion zurückzuführende Risse auf. Viertens ist Kupfer in der festen Lösung der Aluminium-Kupfer-Legierung löslich, so daß bei bestimmten Bedingungen der chemischen Konzentration und des Temperaturverlaufs Kupfer aus der festen Lösung ausgeschieden wird, so daß in dem leitfähigen Streifen Zonen entstehen, die weniger oder kein Kupfer enthalten, das erforderlich ist, um der elektrischen Wanderung entgegenzuwirken, so daß die Verbindungsstreifen innerhalb dieser Zonen infolge elektrischer Wanderungserscheinungen versagen· Fünftens besitzt eine Aluminium-Kupfer-Legxerung sogar einen noch niedrigeren Schmelzpunkt als reines Aluminium, das bei etwa 660° C schmilzt, und daher müssen die nach dem Aufbringen der Legierung durchzuführenden Glühvorgänge sorgfältig überwacht werden, wobei genaue Vorschriften bezüglich der Zeit und der Temperatur beachtet werden müssen. Bei der Herstellung von mit sehr hoher Geschwindigkeit arbeitenden Vorrichtungen ist es ferner erforderlich^ nur eine geringe Dicke aufweisende diffundierte Zonen vorzusehen, wobei sich bei der Verwendung dieser Legierung Schwierigkeiten ergeben können, da erfahrungsgemäß Metalle mit einem relativ niedrigen Schmelzpunkt tiefer in das Silizium eindringen. Bei einem solchen Eindringen der Legierung können Diffusionszönen von geringer Dicke kurzgeschlossen werden. Sechstens besteht bei einer Aluminium-Kupfer-Legierung die Gefahr, daß sie es nicht ermöglicht, leitfähige Dünnfilmstreifen zu erzeugen, die eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen das Entstehen physikalischer Verformungen und Oberflächenunstetigkeiten auf-
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weisen; zu diesen in der Praxis auftretenden Unstetigkeiten gehören Vorsprünge, Vertiefungen, Pyramiden und feine Spitzen, die insbesondere bei mehreren Schichten umfassenden Vorrichtungen mit Leitern und Isolatoren gewöhnlich zu elektrischen Kurzschlüssen führen.
Im Hinblick hierauf ist es erwünscht, einen Dünnfilmstreifen auf Aluminiumbasis zu schaffen, bei dem die sich bei Aluminium-Kupfer-Legierungen auftretenden Schwierigkeiten nicht ergeben, und die der elektrischen Wanderung einen hohen Widerstand entgegensetzen, so daß sich eine erhebliche Verlängerung der Lebensdauer von Halbleitervorrichtungen ergibt, bei denen solche verbesserte Dünnfilmstreifen auf Aluminiumbasis vorgesehen sind.
Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, im Hinblick auf die vorstehenden Ausführungen verbesserte Halbleitervorrichtungen zu schaffen. Ferner sieht die Erfindung einen verbesserten elektrischen Leiter vor. Weiterhin sieht die Erfindung einen verbesserten streifenförmigen Dünnfilmleiter vor. Gemäß einem weiteren Merkmal sieht die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung vor, die einen Streifen umfaßt, welcher gegen die beschriebene elektrische Wanderung in hohem Maße widerstandsfähig ist. Schließlich sieht die Erfindung ein Verfahren ζμΐη Herstellen leitfähiger Dünnfilmstreifen vor, der der elektrischen Wanderung einen hohen Widerstand entgegensetzt,
Bei einer Ausführungsform sieht die Erfindung einen elektrischen Leiter vor, der aus einer-Aluminiumlegierung besteht, die eine hohe Widerstandtsfähigkext gegen die elektrische Wanderung besitzt. Diese Aluminiumlegierung setzt sich als Aluminium und Aluminiumoxid zusammen. Hierbei enthält die Aluminiumlegierung Aluminiumoxid in einer Menge von etwa 0,01 # bis etwa 17 %· Vorzugsweise liegt der Anteil des Aluminiumoxids im Bereich von etwa 0,5 # bis etwa
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14 % der Aluminiumlegierung, und wenn optimale Ergebnisse erzielt werden sollen, liegt der Anteil des Aluminiumoxids im Bereich-von etwa 6 % bis etwa 8 % der Aluminiumlegierung.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sieht die Erfindung einen leitfähigen Dünnfilmstreifen vor, der aus einer Aluminium-Aluminiumoxidlegierung der genannten Art besteht und gegen die - elektrische Wanderung in hohem Maße widerstandsfähig ist.
Gemäß einer weiteren Aüsführungsform sieht die Erfindung eine Halbleitervorrichtung bzw. ein Halbleiterbauelement vor, das einen Halbleiterkörper umfaßt, welcher mindestens eine Zone mit einem bestimmten Leitfähigkeitstyp aufweist. Mit dieser einen Zone des Halbleiterkörpers steht ein leitfähigerv Dünns'chiebJistreifen in elektrischer Berührung. Dieser Streifen besteht aus einer Aluminium-Aluminiumoxid-Legierung der vorstehend beschriebenen Art.
Gemäß weiteren Ausführungsformen sieht die Erfindung elektrische Leiter, Dünnschichtleiter und Halbleiterbauelemente vor,'bei'denen von einer Aluminiumlegierung Gebrauch gemacht wird, die der elektrischen Wanderung einen hohen Widerstand entgegensetzt. Diese Aluminiumlegierung weist eine Ablöseenergie im Bereich von etwa 0,8 bis etwa 14 Elektronenvolt auf, und im Optimalfall liegt die Ablöseenergie im Bereich von 0,8 bis etwa 3 Elektronenvolt, wobei die ideale Ablöseenergie 1 Elektronenvolt beträgt. In dem eingangs genannten U.S.A.-Patent wird auf die Bedeutung einer hohen Ablöseenergie hingewiesen.
Gemäß weiteren Ausführungsformen sieht die Erfindung elektrische Leiter, Dünnfilmleiter und Halbleiterbauelemente vor, bei denen eine Aluminiumlegierung verwendet ist, die der elektrischen Wanderung einen hohen Widerstand entgegensetzt, wobei diese Legierung ein Gemisch aus Aluminium und
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unlöslichen Verunreinigungen darstellt.
Ferner sieht die Erfindung Verfahren zum Herstellen von leitfähigen Dünnfilmstreifen aus einer· Aluminium-Aluminiumoxid-Legierung sowie von Halbleiterbauelementen vor, die solche leitenden Dünnfilmstreifen umfassen.
Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt in einem Schnitt eine Transistorvorrichtung, die in einem monolithischen, integrierten Schaltkreis angeordnet ist, welcher mit einem erfindungsgemäßen leitfähigen Streifen versehen ist.
Fig. 2 zeigt in einem Schnitt eine Widerstandsvorrichtung, die in einem monolithischen, integrierten Halbleiters chaltkr eis angeordnet ist, welcher einen erfindungsgemäßen leitfähigen Streifen aus einer Aluminiumlegierung umfaßt.
Fig. 3 zeigt in einem Schnitt einen Feldeffekttransistor mit einem erfindungsgemäßen leitfähigen Streifen aus einer Aluminiumlegierung.
Man kann verschiedene Verfahren anwenden, um gemäß der Erfindung ein Halbleiterbauelement, einen elektrischen Leiter oder Dünnfilmstreifen aus einer Legierung der genannten Art herzustellen.
In einem bestimmten Fall wurde ein Aufdampfverfahren angewendet, bei dem die gewünschte Aluminium-Aluminiumoxid-Legierung auf eine oxidierte Fläche aufgedampft wurde, die auf einer Siliziumhalbleiterunterlage angeordnet war. Zu diesem Zweck wurde die Halbleiterunterlage bzw. der Körper des Bauelements mehreren Behandlungsschritten bekannter Art un-
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terzogen, zu denen eine Epitaxie gehörten, ferner eine Diffusion, eine Oxidation, eine photolithographische Maskierung sowie Ützvorgänge, die vor dem Aufbringen der Aluminium- Aluminiumoxid-Legierung durchgeführt wurden. Die Legierung wurde auf die oxidierte Halbleiterunterlage aufgedampft, um auf ihr einen leitfähigen Streifen zu erzeugen und einen elektrischen Kontakt mit Zonen von unterschiedlichem Leitfähigkeitstyp herzustellen, die auf der Halbleiterunterlage vorhanden waren. Bei dem Aufdapfvorgang, der mit Hilfe bekannter Widerstandsheizverfahren ^durchgeführt wurde, wurde ein aus Wolfram hergestellter W Behälter, der Stücke aus Aluminium von hoher Reinheit -enthielt soweit erhitzt, daß das Aluminium zum Verdampfen gebracht wurde. Die Glocke bzw. der Behälter, in dem der Aufdampfvorgang durchgeführt wurde, wurde unter einem Druck von 4 χ 10" Torr gehalten. Als Sauerstoffquelle dienende Luft konnte in den Behälter unter einem Druck von 8 χ 10 ^ Torr in der V/eise einströmen, daß in dem Behälter während des Aufdampfens des Metalls ein konstanter Druck von 8 χ 10""-7 Torr aufrechterhalten wurde. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel betrug die Temperatur der Unterlage 105° C, und der aufgedampfte EiIm hatte eine Stärke von 12.5ΟΟ S. Die in die Aufdampfvorrichtung eintretende Luft ermöglichte es hierbei^ auf der oxidierten Halbleiterunterlage einen Film aus einer Aluminium-Aluminium-oxid-Legierung niederzuschlagen.
Ein anderes Auf dampf verfahr en zum Aufbringen einer Schicht aus der Aluminium-Aluminiumoxid-Legierung besteht darin, daß man Aluminiumteilchen oder Pulverteilchen verwendet, die mit Aluminiumoxid überzogen sind; diese Materialien werden in handelsüblicher Form von der Firma Reynolds Aluminum Co. sowie von der Firma Metal Disintegrating Co. auf den Markt gebracht. Diese Teilchen oder Pulver werden in einem Verdampfungsbehälter angeordnet, um mit Hilfe des
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Widerstandsheizverfahrens auf eine oxidierte Halbleiterunterlage aufgedampft zu werden. Hierbei handelt es sich um ein direktes Aufdampfverfahren, bei dem mit einem hohen Vakuum gearbeitet wird. Das Aluminium-Aluminiumoxid-Material in Form von gesinterten Aluminiumpulvern gehört zu der Gruppe der durch einen Dispersionsvorgang verfestigten Legierungen, bei denen ein Merkmal darin besteht, daß sie eine hohe mechanische Festigkeit auch bei Temperaturen aufweisen, die sich dem Schmelzpunkt von Aluminium nähern, der bei etwa 660° 0 liegt.
Alternativ kann man eine scheibenförmige Fangelektrode oder eine Stange aus de:r Aluminium-Aluminiumoxid-Legierung in der nachstehend beschriebenen Weise herstellen. Die pulverförmigen gesinterten Aluminiumsmaterialien werden im kaiten Zustand verdichtet, im Vakuum gesintert, im heißten Zustand gepreßt und dann im heißen Zustand ex|?rudiert· Um die gewünschte Scheiben- oder Stangenform zu erhalten, wird das Material im heißen Zustand gewalzt, um der extrudierten Stange die gewünschte Dicke und Form zu verleihen, damit das Material aufgedampft oder zerstäubt werden kann.
Ein weiteres Aufdampfverfahren zum Niederschlagen der Aluminium-Aluminiumoxid-Legierung auf einer oxidierten Halbleiterunterlage besteht darin, daß Aluminium und Aluminiumoxid gleichzeitig mit Hilfe zweier getrennter Tiegel oder Becher verdampft und auf der oxidierten Oberfläche der Unterlage niedergeschlagen werden.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Legierung nicht zu verdampfen, sondern sie zu zerstäuben. Um die Legierung direkt auf eine oxidierte Halbleiterunterlage aufzustäuben, kann man sowohl Gleichstrom als auch Hochfrequenz-Zerstäubungsverfahren anwenden. Während der letzten Zeit hat sich die Anwendung des Hochfrequenz-Zerstäubungsverfahrens nicht nur bei dielektrischen Filmen, sondern auch
• - ίο -
beim Niederschlagen von Metallfilmen auf einer Unterlage in einem größeren Ausmaß eingeführt, da sich hierbei der Ablagerungsvorgang sehr gut regeln läßt, und da sich gleichmäßige filmförmige Niederschläge erzeugen lassen. Bei der Anwendung dieses Verfahrens wurde eine Fangelektrode mit einer Dicke von etwa 0,5 bis etwa 0,?5 π™ uacl einem Durchmesser von etwa 125 mm in Form einer Scheibe aus einer Stange in der vorstehend beschriebenen Weise hergestellt, wobei die Stange aus einer Aluminium-Aluminiumoxid-Legierung bestand. Diese Fangelektrode wurde in einer Hochfrequenz-Zerstäubungsvorrichtung angeordnet und als Kathode benutzt. Während des Hochfrequenz-Zerstäubungsvorgangs wurden in die Vorrichtung Argonatome eingeführt und ionisiert. Diese ionisierten Argonatome wurden beschleunigt, so daß sie auf die Fangelektrode aus der Aluminium-Aluminiumoxid-Legierung auftrafen, um zu bewirken, daß Teilchen aus dieser Legierung von der Fangelektrode aus zerstäubt wurden und sich auf einer Anode niederschlugen, die mehrere Halbleiterunterlagen umfaßte. Auf diese Weise wurde der mit Hilfe des Hochfrequenz-Zerstäubungsverfahrens erzeugte Legierungsfilm auf der Halbleiterunterlage bis zur gewünschten Dicke niedergeschlagen, wobei sich die Dicke des Niederschlags in der üblichen Weise nach der Dauer des Zerstäubungsvorgangs und der Ablagerungsgeschwindigkeit richtete.
Die erfindungsgemäßen dünnen Filme aus einer Aluminium-Aluminiumoxid-Legierung bieten im Vergleich zu Fiten aus Aluminium sehr wesentliche Vorteile. Im Vergleich zu einem im wesentlichen aus reinem Aluminium bestehenden Film führt die Verwendung eines Films aus einer Aluminium-Aluminiumoxidlegierung zu einer sehr erheblichen Verbesserung des Widerstandes gegen die beschriebene elektrische Wanderung; dies ist aus der folgenden Tabelle ersichtlich.
Ergebnisse der Versuche über elektrische Wanderung
A) Reines Aluminium
Filmdicke = 15 OOO S
6 2 Stromdichte =1 χ 10 A/cm
Abmessungen des leitenden Streifens: 3»55 mm lang, 0,01 mm breit.
Ofentemperatur = 150° C
.Probestreifen-. Zeit bis zum .Mittlere Zeit .Mittlere Zeit nummer Versagen ± bis zum Versagen f.alle Proben Stunden Stunden Stunden
1 über 17 «, unter 29 °
2 über 17 9* unter 29 p
- 3 " ' über 29 ,fi
• unter 43 ^
4 über 50 57
unter 64
Versagen des Streifens durch Stromkreisunterbrechung.
B) Aluminium + Sauerstoff (Luft)
Herstellung des Streifens durch Aufdampfen von Aluminium
bei geregeltem Eindrigen von Luft. Filmdicke = .12 500 i
Stromdichte, Abmessungen des Streifens und Ofentemperatur
wie unter A).
IOW5I/I6O2
Versuchsreihe 1
Probestreifen-.
nummer .		 Zeit bis zum
Versagen it
Stunden		 217
232
1 über
unter		 450
460
IV) über
unter		 VJl VJl
ONVJl
VD IV)
3 über
unter		 617
620
4 über
unter		 666
672
VJl über
unter		 696
711
6 über
unter		 720
734
7 über
unter		 744
783
8 über
unter
Versuchsreihe 2 97
112
1 über
unter		 161
170
CvJ über
unter		 257
265
3 über
unter
.Mittlere Zeit .Mittlere Zeit bis zum Versagen f.alle Proben Stunden Stunden
225 455 560 618 669 703 727 763
104 165 261
109851/1602
Versuchsreihe 2, Forts.
Probestreifen-.
nummer		 Zeit "bis zum
Versagen ±
Stunden
4 über 286
unter 307
5 über 425
unter 429
6 über 509
unter 521
7 552 k.Y.
8 552 k.V.
9 552 k.V.
.Mittlere Zeit .Mittlere Zeit bis zum Versagen f.alle Proben Stunden Stunden 296 427 515
k.V. = kein Versagen Versuchsreihe 3
Stromdichte = 1,5 χ über
unter		 106 A/cm2
Pilmdicke wie unter über
unter		 B); Streifenabmessungen und Ofentempe-
ratur wie unt'er A). über
unter
1 über
unter		 30
43		 36
2 46
50		 48 178
3 240
281		 260
4 362
379		 370
109851/160 2
-H-
Versuchsreihe 4 - Stromdichte, Parameter und Bedingungen
wie bei Versuchsreihe 3·
.Probestreifen-. Zeit bis zum nummer Versagen it
1 2 3 4 5 6
7 8
10 11 12 13 14
Stunden 76
88
über
unter		 94
97
über
unter		 97
112
über
unter		 118
161
über
unter		 193
209·
über
unter		 193
209
über
unter		 209
212
über
unter		 209
212
über
unter		 221
233
über
unter		 257
265
über
unter		 286
331
über
unter		 286
331
über
unter		 286
331
über
unter		 vo τ
ω KA
CM KA
über
unter
.Mittlere Zeit .Mittlere Zeit bis zum Versagen f. alle Proben Stunden Stunden
82
95 110 139 201
■ ■ 201 210 210 227 261 308 308 308 308
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Vergleicht man gemäß der ersten Tabelle die bei A angegebenen Ergebnisse für reines Aluminium die bei B angegebenen Ergebnisse für eine Aluminium-Aluminiumoxid-Legierung, erkennt man, daß die Verwendung erfindungsgemäßer streifenförmiger Dünnfilmleiter aus einer Aluminium-Aluminiumoxid-Legierung zu sehr erheblichen Verbesserungen bezüglich der Lebensdauer der Bauelemente und der streifenförmigen Leiter führt. Diese erhebliche Verbesserung, die aus den unter B angegebenen Werten ersichtlich ist, wirkt noch überraschender, wenn man bedenkt, daß der Abschnitt B Filme betrifft, die mit einer Stärke von 12 500 S dünner sind als die unter A genannten Filme, deren Stärke 15 000 α beträgt. In der eingangs genannten U.S.A.,.Patentschrift wird festgestellt, daß Filme von größerer Dicke eine längere Lebensdauer erreichen. Bei den in den Abschnitten A und B genannten Bedingungen bezüglich der Stromstärke und der Temperatur handelt es sich nicht um die gebräuchlichen Betriebsbedingungen, doch ist es zur Erzielung von Informationen über die zu erwartende Lebensdauer möglich, die Untersuchung zu beschleunigen, indem man mit stärkeren Strömen und höheren Temperaturen arbeitet, wobei man ebenfalls eine genaue Anzeige der nutzbaren Lebensdauer von Halbleitervorrichtungen oder integrierten Schaltkreisen erhält, die mehrere Halbleitervorrichtungen umfassen.
Die in dem Abschnitt B angegebenen Versuchsreiehen 5 und 4- wurden bei Stromstärken durchgeführt, die um das 1,5-fache höher waren als die Stromstärken, mit denen gemäß dem Abschnitt A gearbeitet wurde. Da die Lebensdauer der Streifen und der Halbleiterbauelemente in einer direkten Beziehung zur Stärke des hindurchfließenden Stroms steht, ist die Tatsache, daß gemäß den Versuchsreihen 3 und 4 die mittlere Lebensdauer der Streifen und der Bauelemente immer, noch erheblich länger ist als die mittlere Lebensdauer der im Abschnitt A behandelten Streifen
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aus Aluminium von sehr großer Bedeutung, wenn man berücksichtigt 4 daß bei den-Versuchsreihen 3 und 4 gemäß dem Abschnitt B im Vergleich zu dem Abschnitt A mit um 50 $ Höheren Stromstärken gearbeitet wurde*
Außerdem ist zu bemerken, daß die im Abschnitt A genannten Probestreifen und Bauelemente nach dem Niederschlagen des Aluminiums einer Glühbehandlung unterzogen wurden. Diese ^luftbehandlung führt zu einer. Verbesserung der Widerstandsfähigkeit der Streifen und Bauelemente gegen die elektrische Wanderung, so daß sich auch die Lebensdauer verlängert» Bei den im. Abschnitt B genannten Bauelementen oder Streifen wurde keine Glühbehandlung durchgeführt, die zu einer weiteren Verlängerung der Lebensdauer geführt haben würde.
Im Gegensatz zu der Aluminium-Kupfer-Legierung, die in der weiter oben genannten Veröffentlichung beschrieben ist, und von der festgestellt wurde, daß sie gegen die elektrische Wanderung widerstandsfähiger ist als Aluminium, ist außerdem zu bemerken, daß die Aluminium-Aluminiumoxid-Legierungen nicht korrodieren, daß sie auf erheblich höhere Temperaturen erhitzt werden können, ohne daß der film zerstört- wird, daß das Material nicht so leicht wie eine Aluminium-Kupfer-Legierung in die Unterlage aus Silizium eindringt, daß keine Schwächung durch Spannungskorrosionsrisse hervorgerufen wird, daß keine Verdichtung oder Verunreinigung der Halbleiterübergänge stattfindet, wie sie möglich ist, wenn Kupfer aus Aluminium-Kupfer-Legierung in das Silizium hinein diffundiert, daß die erfindungsgemäßen Legierungen stabiler sind als Aluminium-Kupfer-Legierungen, da? das Aluminiumoxid ein nicht löslicher Niederschlag ist und unter dem Einfluß der verschiedenen Temperaturen nicht in die feste Lösung hinein ausgefällt wird, während Kupfer in Aluminium löslich ist, und daß daher Kupfer aus der festen Aluminium-Kupfer-Lösung ausgefällt wird, so daß ein unstabiler
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entsteht, und daß diese Erscheinung bei den erfindungsgemäßen Legierungen vermieden ist. Die Aluminium-Aluminiumoxid-Legierung kann bei höheren Temperaturen einer Wärmebehandlung unterzogen werden als Aluminium oder eine Aluminium-Kupfer-Legierung, ohne daß der Film geschädigt wird. Dies ist bei bestimmten Arbeitsschritten während der Herstellung von Halbleiterbauelementen von sehr großer Bedeutung, da es erforderlich sein kann, eine Wärmebehandlung oder eine Glühung oder eine Sinterung durchzuführen. Beispielsweise kann es beim Herstellen einer Feldeffekttransistorvorrichtung erforderlich sein, nach der Herstellung der Vorrichtung eine Glühung durchzuführen, um die Oberflächeneigenschaften der Kanalzone besser zu beherrschen, die sich zwischen der Quelle und der Senke des Bauelements erstreckt. Diese Wärmebehandlung wird vorzugsweise bei einer Temperatur über 500° C durchgeführt, um das Entstehen einer stabilen Kanalzone zwischen der Quelle und der Senke des Feldeffekttransistors zu ermöglichen. Da Aluminium allein ebenso wie eine Aluminium-Kupfer-Legierung zwischen 550° C« und 660° G geschädigt wird, oder zu schmelzen beginnt, wobei die Schmelztemperatur einer Aluminium-Kupfer-Legierung so^ar noch niedriger ist als diejenige von Aluminium, ist die Verwendung von Aluminium oder Aluminium-Kupfer in den Fällen unerwünscht, in denen eine Wärmebehandlung in der Nähe des Schmelzpunktes von Aluminium und/oder eine Glühung während einer längeren Zeit durchgeführt werden muß.
Bei einer Ausführungsform wurde ein leitfähiger Film aus einer Aluminium-Aluminiumoxid-Legierung, der nach dem Hochl'requenz-Zerstäubungsverfahren auf eine Halbleiterunterlage aufgebracht worden war, 30 min lang einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 600° 0 unterzogen, wobei festgestellt wurde, daß keine Schädigung oder Zerstörung des Films eingetreten war. Um einen Vergleich zu ermöglichen,
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sei erwähnt, daß ein auf eine Halbleiterunterläge aufgedampfter Film aus reinem Aluminium im gleichen Ofen ebenfalls 30 min lang einer Wärmebehandlung bei 600° C unterzogen wurde, und daß diese Erhitzung zu einer erheblichen. Veränderung des Films führte. Die Möglichkeit, daß ein leitfähiger Film aus einer Aluminium-Aluminiumoxid-Legierung einer Wärmebehandlung unterzogen wird, und daß der Film hierbei auch dann stabil bleibt, wenn sich die Temperatur der Schmelztemperatur von Aluminium nähert, ist für alle Hersteller von mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Halbleiterbauelementen von gr.ößter Bedeutung, denn im Hinblick auf diese Möglichkeit könnte man solche Stufen oder Filme auf eine solche Weise herstellen, daß sie normalerweise während des Glühens oder einer anderen Wärmebehandlung in einem geringeren Ausmaß in die Unterlage aus Silizium eindringen. Da in der Halbleiterindustrie die Tendenz besteht, mit einer geringeren Diffusionstiefe zu arbeiten, wie es bei mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Bauelementen erforderlich ist, liegt es auf der Hand, wie wichtig die Möglichkeit ist, eine Legierung zu einem dünnen Film....zu verarbeiten, dessen Material nicht tief in eine dünne Diffusionszone eines Halbleiters eindringt, so daß ein Kurzschluß durch die Diffusionszone hindurch zu einem anderen Bereich vom entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp entsteht, der hinter der dünnen Diffusionszone liegt.
In Fig. 1 erkennt man einen insgesamt mit 10 bezeichneten Transistor, der in einer integrierten Halbleiterkonstruktion angeordnet ist. Der Transistor 10 umfaßt eine Emitterzone 12, eine Basiszone 14 und eine Kollektorzone Zwar zeigt Fig. 1 einen Transistor vom NPN-Typ, bei dem die Emitter- und Kollektorzonen eine Leitfähigkeit vom N-Typ aufweisen, während die Basiszone eine leitfähigkeit vom P-Typ hat, doch ist zu bemerken, daß es gemäß der Erfindung· auch möglich ist, einen PNP-Transistor herzustellen. ;■ - ■
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Beim Herateilen des NPN-Transistors nach I1Ig* 1 wird eine Ausgangsünterläge 18 mit einer Leitfähigkeit vom P-Typ verwendet. Diese Unterlage wird mit Hilfe bekannter Verfahren zum Züchten von Kristallen unter Verwendung von Bor als Dotierungömittel und Verfahren zum Unterteilen Von ßtangenförmigen Kristallen in Scheiben hergestellt* Die Zone 16 vom N-Typ bzw* der Kollektor wird auf die Unterlage 18 vom P~Typ mit Hilfe des Epitaxieverfahrens aufgebracht. Jedoch wird die Zone 16 vom N-Typ aufgebracht, nachdem die mit N+ bezeichnete Zone 120 unter dem Kollektor 16 erzeugt worden ist, und zwar z. B, mit Hilfe eines Arsendiffusionsvorgangs unter Benutzung einer photolithographisch maskierten und ausgeätzten Öffnung in einem Oxidfilm oder einem isolierenden Film, der auf der Unterlage 18 vom P-Typ angeordnet ist»
Nach dem Erzeugen der Zone vom N-Typ mit Hilfe des Epitaxieveri'ahrens wird zum Erzeugen einer mit P+ bezeichneten Zone unter Verwendung von Bor als Verunreinigung ein Diffusionsvorgang durchgeführt, nachdem eine photolithographische Maskierung und ein Ätzvorgang durchgeführt worden sind, um die die Zone.16 umgebende isolierende Zone 22 zu erzeugen, welche einzelne Taschen voneinander isoliert, die als Zonen 16 vom N-Typ ausgebildet sind* Die in Pig. I vollständig dargestellte taschenförmige Zone vom N-Typ wird spater als Kollektorzone 16 des Transistors 10 verwendet. Nach dem Erzeugen der isolierenden Zone wird die Basiszone 14 in der Weise erzeugt, daß man unter Verwendung von Bor als Verunreinigung ein Material in die Zone 16 vom N-Typ hineindiffundieren läßt, nachdem bekannte photolithographische Maskier- und Ätzverfahren angewendet worden sind, um in der oberen Oxidzone dort eine Öffnung zu erzeugen, wo die Diffusion stattfinden soll. In der gleichen Weise wird die in Fig. 1 mit N+ bezeichnete Emitterzone 12 unter Verwendung von Phosphorverunreinigungen in der Basiszone 14 erzeugt, und gleichzeitig wird die mit N+ bezeichnete Zone 24 innerhalb der Kollektorz;one 16 erzeugt, so daß eine ver-
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besserte elektrische Kontaktzone für die Kollektorzone 16 entsteht. Die gemäß Pig. 1 in Berührung mit der Halbleiterfläche stehende isolierende Schicht 26 besteht vorzugsweise aus auf thermischem Wege oder auf andere Weise aufgebrachtem Siliziumdioxid, doch kann sie auch aus Siliziumnitrid, Aluminiumoxid usw. oder aus Kombinationen dieser Stoffe bestehen.
Ein leitfähiger Dünnfilmstreifen 28, der sich aus Aluminium und Aluminiumoxid zusammensetzt und mit Hilfe eines beliebigen der vorstehend beschriebenen Verfahren aufgebracht worden ist, führt den Strom der Emitterzone 12 von einem insgesamt mit 30 bezeichneten Anschluß aus zu. Der Streifen 28 steht in elektrischer Berührung mit der Emitterzone 12. Zu diesem Zweck erstreckt sich ein Teil des Streifens 28 durch eine Öffnung der isolierenden Schicht 26. Auf ähnliche Weise steht das gleiche Legierungsmaterial in elektrischer bzw. ohmscher Berührung mit der Basiszone 14 und der mit N+ bezeichneten Kollektorzone 24, und zwar über zwei Aluminium-Aluminiumoxid-Stmfen 30 uncL 32. Eine zweite iso- ■ lierende Schicht 34 überdeckt und schützt die Oberfläche des Halbleiterbauelements einschließlich der darauf angeordneten Leiter aus Metall. Die isolierende Schicht 34- besteht vor- -.
zugsweise aus einer mit Hilfe eines Hochfrequenz-Zerstäu-
die bungsverf ahrens aufgebrachten Quarz schicht, in der aus S1Ig.
1 ersichtlichen Weise auf der Oberseite des Bauelements angeordnet ist.
Der Anschlußkontakt 30 wird mit Hilfe eines Ätzverfahrens hergestellt, wobei photolithographische Ätz- una Maskierverfahren angewendet werden, um in dem isolierenden Film 34 eine Öffnung über dem 'i'eil des leitfähigen Streifens 28 zu erzeugen, wo die Kontaktberührung hergestellt werden soll. Natürlich kann der Anschlußkontakt gegebenenfalls auch mit der Basis oder dem Kollektorstreifen verbunden werden. Erforderlichenfalls kann man auch Hochfrequenz-Zerstäubungs-Ätz-
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Verfahrens anwenden, um die Öffnung in der isolierenden Schicht 34 zu erzeugen oder auszuräumen. Sobald die Öffnung für den Anschluß hergestellt ist, werden mehrere Aufdampfvorgänge nacheinander unter Verwendung von Chrom, Kupfer und Gold durchgeführt, wobei entsprechende Masken benutzt werden, die vorzugsweise aus Molybdän bestehen und mit einer Öffnung versehen sind. Somit werden in der Öffnung der isolierenden Schicht 34 nacheinander eine Chromschicht 361 eine Kupferschicht 38 und eine Goldschicht 40 angeordnet. Nach dem Aufbringen der Schichten aus Chrom, Kupfer und Gold, das im Vakuum durch Aufdampfen erfolgt, wird gemäß Fig. 1 über diesen drei Schichten eine Auflage 42 aus Blei und Zinn angeordnet. Die Auflage 42 besteht vorzugsweise zu 95 % aus Blei und zu 5 % aus Zinn, und diese wird auf der betreffenden Zone mit Hilfe eines Aufdampfverfahrens unter Benutzung einer mit einer Öffnung versehenen Maske aus Molybdän niedergeschlagen.
Gemäß der Erfindung erreicht der Transistor 10 mit seinen aus der Aluminium-Aluminium-oxid-Legierung bestehenden Streifen 28, 30 und 32 eine erheblich längere Lebensdauer und er ist im Betrieb wesentlich zuverlässiger als ein Transistor, der unter Verwendung der bis jetzt üblichen Streifen aus Aluminium hergestellt· ist.
Fdg. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes passives Halbleiterbauelement, das in einem monolithischen integrierten Schaltkreis ausgebildet ist. Bei diesem passiven Bauelement handelt es sich um einen insgesamt mit 50 bezeichneten Widerstand. In Fig. '2 bezeichnen die gleichen Bezugszahlen wie in Fig. 1 ähnliche Zonen, um erkennen zu lassen, daß der Widerstand nach Fig. 2 vorzugsweise zusammen mit dem Transistor bzw. dem passiven Bauelement nach Fig. 1 in einer monolithischen Konstruktion erzeugt wird. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 bildet die Zone 16 vom N-Typ eine isolierende Zone für eine Zone 14, vom Ε-Typ, die in diesem Fall die Halbleiterwiderstandszone der Widerstandsvorrich-
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tung 50 bildet. Die Zone 14 und die Zonen 16, 22 und 18 werden in der gleichen Weise erzeugt, wie es anhand von Fig. 1 bezüglich des Transistors IO beschrieben wurde. Somit wird die Zone 14 vom P-Typ während des Hineindiffundierens von Material in die Basis erzeugt. Kontakte 52 und 54, die durch einen Abstand getrennt sind und mit benachbarten Teilen der Zone 14 vom P-Typ in Berührung stehen, dienen als elektrische Anschlüsse für die Halbleioerzone 14 vom P-Typ, so daß das Bauelement nach Fig. 2 einen elektrischen Widerstand bildet, der als Widerstandselement die Zone 14 vom P-Typ umfaßt, Wie bezüglich Fig. 1 bemerkt, kann man anstelle einer Zone vom P-Typ auch eine Widerstandszone vom N-Typ erzeugen, indem man entweder entgegengesetzt wirkende Do tierungs stoffe verwendet, um Zonen von entgegengesetzter Leitfähigkeit zu erzeugen, oder indem man eine elektrische Eontaktberührung mit der Zone 16 vom N-Typ herstellt, so daß man einen Widers'uand der gewünschten Art erhält. Zwar zeigt Fig. 2 ein passeives Bauelement in Form eines Widerstandes, doch sei bemerkt, daß man auf entsprechende Weise auch Halbleiterkondensatoren oder Halbleiterinduktivitäten herstellen könnte. Die Kontakte 52 und 54 werden aus der erfindungsgemäßen Aluminium-Aluminiumoxid-Legierung hergestellt, wodurch eine erhebliche Verlängerung der Lebensdauer des Widerstandes 50 erzielt wird.
Fig. 3 zeigt einen insgesamt mit- 60 bezeichneten erfindungsgemäßen Feldeffekttransistor. Bei diesem Feldeffekttransisitffc? handelt es sich" um ein normalerweise abgeschaltetes Bauelement mit einem Kanal vom N-Typ. Es sei bemerkt, daß man gemäß der Erfindung auch ein Bauelement mit einem Kanal vom P-Typ herstellen kann, das eine Quellenzone und eine Senkenzone vom P-Typ umfaßt. Der Feldeffekttransistor 60 mit einem Kanal vom N-Typ umfaßt zirai mit N+ bezeichnete Zonen 62 und 64, die in einem Trägermaterial 66 vom P-Typ angeordnet sind. Unter Anwendung bekannter Diffusionsver-
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fahren werden die Zonen 62 und 64 mit Hilfe eines einzi-" gen Difussionsschritts innerhalb durch einen Abstand getrennter Oberflächenzonen der Unterlage 66 vom P-Typ erzeugt. Auf der Oberfläche der Zone 66 vom F-Typ wird ein isolierender Film 68 angeordnet, der vorzugsweise aus Siliziumaioxid oder einer Kombination von Siliziumdioxid, Aluminiumoxid oder Siliziumnitrid besteht. Ferner sind Kontakte oder Streifen 70 und 72 vorgesehen, die in Berührung mit den mit N+ bezeichneten Zonen 62 und 64 stehen, um einen elektrischen Kontakt herzustellen. Hierbei bildet der Kontakt 7° einen Quellemcontakt, während der Kontakt 72 einen Senkenkontakt bildet. Ein dünner Streifen bzw. eine Schicht 7^- aus Metall bildet eine Steuerelektrode, die es ermöglicht, beim Anlegen einer Spannung den Kanal zwischen den Zonen 62 .und 64 des Feldeffekttransistors zur Wirkung zu bringen. Der Quellenkontakt 70, der Senkenkontakt 72 und die Steuerelektrode 7^ bestehen aus der erfindungsgemäßBn Aluminium-Alurainiumoxid-Legierung, so daß der Feldeffekttransistor 60 im Vergleich zu bekannten Anordnung eine erheblich längere Lebensdauer erreicht und zuverlässiger arbeitet. Zwar handelt es sich bei dem F ldeffekttransistor nach Fig. 3 um ein Bauelement vom Metalloxid-Silizium-Typ, doch ist zu bemerken, daß. sich die Erfindung auch bei Feldeffekttransistoren anwenden läßt, bei denen keine Steuerelektrode aus einem Oxidmaterial vorhanden ist.
Die in Fig. 1, 2 und 3 gezeigten gleitfähigen Dünnfilmstreifen oder elektrischen Kontakte können eine Streifenbreite haben, die im Bereich von etwa 0,0025 mm bis etwa 0,05 mm liegt. In den meisten bevorzugten Anwendungssteilen liegt die Breite der Streifen im Bereich von etwa o,005 bis etwa 0,010 mm. Die Dicke der Streifen auf der isolierenden Schicht beträgt etwa mehrere hundert Ä bis etwa 20 000 α. Vorzugsweise liegt die Dicke der Streifen im Be-
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reich von etwa 5 000 bis etwa 15 000 JL Wegen der besseren elektrischen Wanderungseigenschaften der filmförmigen leitfähigen Streifen aus der Aluminium-Aluminiumoxid-Legierung ist es möglich, Halbleiterbauelemente mit schmaleren und dünneren Streifen herzustellen. Dies wiederum ermöglicht es, wegen der kleineren Abmessungen der Streifen eine größere Dichte der Schaltungselemente vorzusehen, so daß monolithische integrierte Halbleiterschaltkreise oder Plätthcen mit einem geringeren Raumbedarf hergestellt werden können. Auch bei mehrschichtigen integrierten Schaltkreisen, bei denen m miteinander abwechselnde Schichten aus Metall, bzw. aus isolierendem Material verwendet werden, bieten die erfinduhgsgemäßen dünnen filmförmigen leitfähigen Streifen aus der beschriebenen Legierung erhebliche Vorteile, und sie gewährleisten, ein besseres Betriebsverhalten.
Zwar zeigen Fig. 1 und 3 -einen normalen Transistor bzw, einen Feldeffekttransistor doch liegt es für jeden Fachmann auf der Hand, daß man im Rahmen der Erfindung auch andere aktive Bauelemente wie Ioden, PMPK- und NPNP-Bauelemente usw. herstellen kann. Während Aluminiumoxid eine Art einer Verunreinigung darstellt, die in einer festen Aluminiumlösung unlöslich ist, und deren Verwendung zu Verbesserungen bezüglich der Vermeidung der elektrischen Wanderung führt, können gemäß der Erfindung natürlich auch andere Verunreinigungen verwendet werden, die in festen Aluminiumlösungen unlöslich sind und bei den beschriebenen Streifen und Bauelementen zu einer Verlängerung der Lebensdauer führen. Ferner führt die Verwendung von Aluminiumoxid gemäß der Erfindung zwar zu einer überraschenden Steierung der Ablöseenergie der Aluminiumlegierung bis zu Werten von mindestens 0,8 Elektronenvolt, doch sei bemerkt, daß es im Rahmen der Erfindung auch möglich ist, andere Verunreinigungen zu verwenden, die ebenfalls bewirken, daß die Ablöseenergie der Legierung er-, höht wird, und daß sich die Lebensdauer der-Streifen und der Bauelemente verlängert.
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Alle in den Unterlagen enthaltenen Angaben und Merkmale werden, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind, als erfindungswesentlich beansprucht.
Patentansprüche;
tO-a-8-5 1/1602

Claims (1)

  1. PATEN TAH SPRUCH E
    l.y Elektrischer Leiter, der eine -Aluminiumlegierung um-
    t, die der elektrischen Wanderung einen hohen Widerstand entgegensetzt, dadurch gekennzeichnet , daß die Aluminiumlegierung aus einem Gemisch aus Aluminium und unlöslichen Verunreinigungen besteht.
    2. Elektrischer Leiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Aluminiumlegierung aus Aluminium und Aluminiumoxid besteht.
    5. Elektrischer Leiter, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet , daß die Aluminiumlegierung eine Ablöseenergie von mindestens 0,8 Elektronenvolt aufweist.
    4. Elektrischer Leiter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Menge des Aluminiumoxids im Bereich von 0,01 bis etwa 17 % der Aluminiumlegierung liegt.
    5. Elektrischer Leiter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Menge des Aluminiumoxids im Bereich von etwa 0,5 % bis etwa 14 % der Aluminiumlegierung liegt.
    6. Elektrischer Leiter nach Anspruch 5t dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Aluminiumoxids im Bereich von etwa 2 % bis etwa 8 % der Aluminiumlegierung liegt.
    7. Elektrischer Leiter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Aluminiumlegierung eine Ablöseenergie im Bereich von 0,8 bis etwa 14 Elektronenvolt aufweist.
    8. Elektrischer Leiter nach Anspruch 5, dadurch g e -
    kennzeichn et , daß die Aluminiumlegierung eine Ablöseenergie im Bereich von 0,8 bis etwa 3 Elektronenvolt aufweist.
    9. Elektrischer Leiter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumlegierung eine Ablöseenergie von etwa 1 Elekcronenvolt aufweist.
    10. Elektrischer Leiter nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet , daß der Leiter als dünner filmförmiger leitfähiger Streifen ausgebildet ist.
    11. Elektrischer Leiter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß der Streifen eine Breite im Bereich von etwa 0,0025 mm bis etwa 0,05 mm hat.
    12. Elektrischer Leiter nach Anspruch 11, dadurch gekenn zeichnet, daß der Streifen eine Breite im Bereich von etwa 0,005 mm bis etwa 0,010 mm hat.-
    13. Elektrischer Leiter nach Anspruch 10, dadurch g e kennze ichnet , daß der Streifen eine Dicke im Bereich von etwa mehreren hundert S bis etwa 20 000 A hat.
    14. Elekxrischer Leiter nach Anspruch 13,.dadurch gekennzeichnet , daß der Streifen eine Dicke im Bereich von etwa 5 000 Ä bis etwa 15 000 $ hat.
    15· Elektrischer Leiter nach einem der Ansprüche 10 bis "14, dadurch gekennzeichnet , daß er einen Bestandteil eines Halbleiterbauelements bildet, das einen Halbleiterkörper umfaßt, der mindestens eine Zone mit einer Leitfähigkeit eines bestimmten Typs aufweist, und daß der dünne filmförmigt leitfähige Streifen in elektrischer Berührung mit dieser Zone des Halbleiterkörpers steht.
    16. Anordnung-'nach Anspruch 15, dadurch g e k e η η -
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    zeichnet , daß das Halbleiterbauelement ein aktives Bauelement ist.
    17. Anordnung nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleiterbauelement ein passives Bauelement ist.
    18. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß das aktive Halbleiterbauelement ein Transistor ist.
    19· Anordnung nach - Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , daß der Transistor (10) eine Emitterzone (12) und eine Kollektorzone (16) mit einem bestimmten Leitfähigkeitstyp und eine Basiszone (14) vom entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp umfaßt..
    20. Anordnung bzw. Erzeugnis nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet , daß der Transistor ein NPN-1-Siliziumtransistor ist.
    21. Erzeugnis nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine erste isolierende Schicht (26) auf einer Fläche einer Unterlage (18), wobei der-erwähnte Streifen (28) einen Abschnitt aufweist, der in elektrischer Mhm ng mit der erwähnten eine Zone mit einer Leitfähigkeit eines bestimmten Typs steht, wobei dieser Streifen einen weiteren auf der ersten isolierenden Schicht angeordneten Abschnitt umfaßt, sowie durch eine den Streifen überdeckende zweite isolierende Schicht (34).
    22. Erzeugnis nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch elektrische Kontaktmittel (50), die sich durch die zweite isolierende Schicht (34) erstrecken und in elektrischer Berührung- mit dem Streifen (28) stehen.
    23. Erzeugnis nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß das aktive Halbleiterbauelement
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    ein Feldeffekttransistor (60) ist.
    24. "Erzeugnis nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Feldeffekttransistor (60) eine Quellenzoen (62) und eine von ihr durch einen Abstand getrennte Senkenzone (64-) umfaßt, deren Leitfähigkeit vom gleichen Typ ist, und die" in einer Halbleiterzone (66) mit einer Leitfähigkeit vom entgegengesetzten Typ angeordnet sind.
    25· Erzeugnis nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet , daß die Quellenzone und die Senkenzone eine Leitfähigkeit vom N-Typ aufweisen.
    26» Erzeugnis nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der dünne filmförmige leitfähige Streifen eine in Berührung mit der Quellenzone (62) stehende erste Elektrode (70) und eine in^Berührung mit der Senkenzone (64·) stehende zweite Elektrode (72) umfaßt, und daß eine Steuerelektrode (74) auf einem Teil einer isolierenden Schicht (68) über einer Kanalzone zwischen der Quellenzone und der Benkenzone angeordnet ist.
    27. Erzeugnis nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß das passive Halbleiterbauelement einen Widerstand (50) umfaßt.
    28. Erzeugnis nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet , daß der Widerstand (50) eine Zone (14) mit einer Leitfähigkeit eines bestimmten Typs umfaßt, die in einer Zone (16) mit einer Leitfähigkeit vom entgegengesetzten Typ angeordnet ist, und daß der dünne filmförmige leitfähige -Streifen in elektrischer Berührung mit mindestens zwei Abschnitten der zuerst genannten Zone steht.
    29. Erzeugnis nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die zuerst genannte Zone (14) eine
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    " 3° " . 2" 1 2 5 R Λ
    Leitfähigkeit vom P-Typ aufweist.
    30. Erzeugnis nach einem der Ansprüche 10 bis 29, dadurch gekennzei ahnet , daß der dünne filmförmige leitfähige Streifen eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen physikalische Verformungen und das Entstehen von Oberflächenunstetigkeiten besitzt.
    31. Verfahren zum Herstellen eines dünnen filmförmigen leitfähigen Streifens nach einem der Ansprüche 10 bis 30, ' dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß ein Film aus einer Aluminium-Aluminiumoxid-Legierung auf einer Unterlage bzw. einem Trägermaterial niedergeschlagen wird.
    32. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet , daß ein Film aus einer Aluminium-Alu- ' miniumoxid-Legierung durch Aufdampfen auf eine Unterlage aufgebracht wird.
    33· Verfahren nach Anspruch 31» dadurch gekennzeichnet , daß ein Film aus einer Aluminium-Aluminiumoxid-Legierung durch Zerstäuben auf eine Unterlage aufgebracht wird.
    34. Verfahren nach Anspruch 32» dadurch gekennzeichnet , daß während des AufdampfVorgangs zugelassen wird, daß eine Sauerstoffquelle auf geregelte Weise in eine Verdampfungskammer eindringt, und daß Aluminium auf die in der Verdampfungskammer angeordnete Unterlage aufgedampft wird.
    35. Verfahren nach Anspruch 34·» dadurch g' e k e η η' zeichnet , daß es sich bei der Sauerstoffquelle um Luft handelt, daß zugelassen wird, daß die Luft in die Verdampfungskammer unter einem Druck von 8 χ 10 Torr eindringt, und daß die Verdampfungskammer unter einem Basisdruck von 4- χ 1O~ Torr gehalten wird.
    10 985 1/1602
    2125RA3-
    ί>6. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet , daß das Aufdampfen des aus Aluminium und Aluminiumoxid bestehenden Films durch gleichzeitiges Verdampfen von Aluminium und Aluminiumoxid bewirkt wird.
    37- Verfahren nach Anspruch 32, dadurch g e k e η η .zeichnet, daß zum Durchführen des AufdampfVorgangs eine Legierungsquelle verdampft wird, die aus Aluminium und Aluminiumoxid besteht.
    38. Verfahren nach Anspruch 33» dadurch gekennzeichnet, daß zum Zerstäuben des Materials ein Gleichstromzerstäubungsverfahren angewendet wird.
    39· Verfahren nach Anspruch 33» dadurch gekennzeichnet, daß zum Zerstäuben des Materials ein Hochfrequenz-Zerstäubuiigsverfahren angewendet wird.
    40. Verfahren nach Anspruch 39» dadurch gekennzeichnet, daß die Maßnahmen zum Anwenden des Hochfrequenz-Zerstäubungsverfahrens das Herstellen einer Fangelektrode aus Aluminium-Aluininiumoxid umfassen*
    Ml. Verfahren nach Anspruch 31? dadurch gekennzeichnet , daß der niedergeschlagene Aluminium-Aluminium-oxid-Film so lange und bei einer solchen Temperatur geglüht wird, daß die in dem Film noch vorhandenen Restspannungen beseitigt werden.
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    Leerseite
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