DE2621956A1 - Verfahren zur passivierung einer aluminiumschicht auf einem halbleiter- schaltungsbaustein - Google Patents

Verfahren zur passivierung einer aluminiumschicht auf einem halbleiter- schaltungsbaustein

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Description

Patentanwalt Franz Werdermann,2 Hamburg 36, Neuer Wall 10
N. 76049 DH
National Semiconductor Corp. 2900, Semiconductor Drive Santa Clara, Kalif.,V.St.A.
Verfahren zur Passivierung einer Aluminiumschicht auf einem Halbleiter-Schaltungsbaustein
Für die vorliegende Anmeldung wird die Priorität aus der entsprechenden US-Anmeldung Serial-No. 578 617 vom 19.5.1975 in Anspruch genommen,,
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Passivierung einer Aluminiumschicht auf einem Halbleiter-Schaltungsbaustein«
Die Erfindung betrifft allgemein die Passivierung von Verbindungsleiterschichten aus Aluminium auf Halbleiter-Bausteinen, und insbesondere ein verbessertes Passivierungsverfahren für Aluminiumschichten, bei welchem ein Agens zum Einsatz gebracht wird, das mit einer oxidierten Schicht des Aluminiums zusammenwirkt, um diesem Aluminiumoxid eine wasserabweisende Oberfläche zu verleihen.
Bisher sind Aluminiumbeschichtungen, wie beispielsweise Ver-
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bindungsleiterschichten aus Aluminium auf Halbleiterbausteinen durch Eloxierung des Aluminiums zur Bildung einer verhältnismäßig dicken Passivierungsschicht aus Aluminiumoxid über den Verbindungsleitern aus Aluminium passiviert worden. In anderen Fällen sind die Verbindungsleiter durch chemischen Niederschlag einer verhältnismäßig starken Siliziurndioxidschicht aus der Dampfphase über der Verbindungsleiterschicht aus Aluminium überzogen worden.
Diese vorbekannten Verfahrensweisen zur Passivierung der Verbindungsleiterschicht aus Aluminium haben sich als nicht ganz zufriedenstellend erwiesen, besonders in korrodierender Umgebung. Es hat sich herausgestellt, daß die Schutzschicht aus eloxiertem Aluminium oder Aluminiumdioxid verhältnismäßig porös ist und zuläßt, daß Korrosionsstoffe durch diese poröse Schicht diffundieren und die darunterliegenden Verbindungsleiter aus Aluminium angreifen. Im Fall des chemisch aus der Dampfphase niedergeschlagenen Siliziumdioxids weist dieser Beschichtungsstoff Gasporen auf, und Korrosionsstoffe, die durch diese Gasporen hindurchgetreten sind, greifen das darunterliegende Aluminium an.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein demgegenüber verbessertes Verfahren zur Passivierung von Aluminiumschichten auf Halbleiter-Schaltungsbausteinen zu schaffen.
Das zur Lösung der gestellten Aufgabe vorgeschlagene erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Aluminiumschicht oxidiert wird, und daß die Aluminiumoxidschicht mit einem kapillaraktiven Agens überzogen wird zur
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Ausbildung einer wasserabweisenden Oberfläche auf der genannten Aluminiuraoxidschicht zur Hemmung der Bildung und des Wachstums von AIOOH-Kristallisationskernen auf der genannten Aluminiumoxidschicht.
Nach einem Merkmal der Erfindung wird die wasserabweisende Oberfläche vorzugsweise mit einem der herkömmlichen Passivierungsstoffe in herkömmlicher Weise beschichtet, wie beispielsweise chemisch aus der Dampfphase aufgebrachtes Siliziumdioxid, Epoxyharz od. dergl.
Nach einem anderen Merkmal der Erfindung fällt die Protonenversetzungsarbeit oder Protonenhöhe (proton level), der mit negativem Vorzeichen versehene Wert der Arbeit der Lösung eines Protons von dem oberflächen- oder kapillaraktiven Agens und dessen Anlagerung an ein Wassermolekül in den Bereich von -0,44 bis -0,69 eV.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung fällt das Radiusverhältnis des oberflächen- oder kapillaraktiven Agens, d.h„ das Verhältnis des Kations im oberflächen- oder kapillaraktiven Agens zum Radius des Sauerstoffions in den Bereich von 0,25 bis 0,45.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung bildet das oberflächen- oder kapillaraktive Agens eine Verbindung auf der Oxidoberfläche der Aluminiumschicht.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung folgen aus der
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nachfolgenden ausführlichen Beschreibung von Ausführungsbeispielen und anhand der beigefügten Zeichnungen. Es zeigen:
ig. 1: eine Schnittansicht eines Halbleiter-Schaltungsbausteins, der gemäß der Lehre der Erfindung passiviert worden ist, und
Figo 2: eine vergrößerte Teilschnittansicht der Struktur nach Fig. 1, die von der ausgezogenen Linie 2-2 in Fig. 1 eingegrenzt wirdo
Es wird auf Fig. 1 bezug genommen, dort ist ein typischer Halbleiterbaustein 11, wie beispielsweise eine integrierte Schaltung, dargestellt» Der integrierte Schaltungsbaustein schließt ein halbleitendes Substrat 12, beispielsweise aus Silizium, ein, auf dem eine Bpitaxiale Schicht 15 vom n-Leitungstyp gezüchtet worden ist. Eine "Vielzahl von Gebieten 14 vom p+-Leitungstyp ist in die epitaxiale n-Schicht 13 eindiffundiert, um eine Vielzahl von Halbleiterbauelementen festzulegen, die in der epitaxialen n-Schicht 13 ausgebildet sind. Zur Kontaktierung ist ein n+-Gebiet 15 in die epitaxiale n-Schicht 13 eindiffundiert»
Eine Isolationsschicht 16 aus Siliziumdioxid wird über der Oberfläche der epitaxialen n-Schicht 13 ausgebildet, diese Isolationsschicht 16 weist eine Vielzahl von Ausnehmungen 17 auf. Eine Verbindungsleiterschicht 18 aus Aluminium, die ein vorgeschriebenes Leitermuster aufweist, wird, auf der Isolationsschicht 16 liegend, zur Bildung elektrischer Verbindungen mit den darunterliegenden halbleitenden Gebieten 14 und 15 durch
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die Ausnehmungen 17 aufgebracht.
Es wird nunmehr auf Fig. 2 bezug genommen, dort werden die erfindungsgeinäßen Passivierungsschichten gezeigt, die zur Passivierung der Verbindungsleiterschicht aus Aluminium eingesetzt sind. Zuerst wird die Verbindungsleiterschicht 18 durch eins oder mehrere der herkömmlichen Reinigungsverfahren gereinigt, beispielsweise durch eine Wäsche des nalbleiter-Schaltungsbausteins einschließlich der Verbindungsleiterschicht 18 in.entionisiertem wasser, oder durch Behandlung der Verbindungsleiterschicht mit einem Entferner für Photoresistschichten, beispielsweise mit der Bezeichnung "J-10011, der im Handel von der Firma "Indust-Ri Chemical Laboratories" in Richardson, Texas, V.St.A., erhältlich ist.
Üblicherweise wird die Verbindungsleiterschicht 18 aus Aluminium .durch Verdampfung im Vakuum auf den Halbleiterbaustein aufgebracht. Durch geeignete, in einer Photoresistschicht ausgebildete Ausnehmungen werden die Verbindungsleiter sodann geätzt, wobei diese Photoresistschicht derart entwickelt worden ist, daß ein bestimmtes Verbindungsleitermuster auf dem integrierten Halbleiter-Schaltungsbaustein 11 freigelegt wird. Wenn der Halbleiter-Schaltungsbaustein mit der auf ihn aufgebrachten Verbindungsleiterschicht 18 Luft ausgesetzt wird, und zwar insbesondere bei erhöhter Temperatur, so bildet sich eine sehr dünne Aluminiumoxidschicht (Al2O5) 19 auf der freiliegenden Oberfläche der Verbindungsleiterschicht 18 aus Aluminium. Die Aluminiumoxidschicht ist sehr dünn, d.h. von einer Stärke in der Größenordnung von einigen bis zu einigen Hundert Ängström, und typischerweise von der amorphen Art des Aluminiumoxids.
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Diese Aluminiumoxidschicht 19 wird dann in derartiger Weise behandelt, daß ihre Oberfläche mit einem oberflächen- oder kapillaraktiven Agens überzogen wird, das bewirkt, daß sich eine wasserabweisende Oberflächenschicht 21 auf der Oberfläche des Aluminiumoxids bildet. Vorzugsweise wird sodann diese wasserabweisende Schicht mit einem der herkömmlichen Passivierungsstoffe überzogen, wie z.B. chemisch aus der Dampfphase aufgebrachtes Siliziumdioxid, um eine Passivierungsschicht 22 aus Siliziumdioxid über der wasserabweisenden Schicht 21 auszubilden.
Da die Passivierungsschicht 22 üblicherweise von Gasporen durchsetzt ist, so wird der Eintritt von Korrosionsstoffen, die ansonsten durch diese Gasporen in das Aluminiumoxid eindringen, und dann in das Aluminium, und die Korrosion des Aluminiums bewirken , sowie, nach einer gewissen Zeit, den Schaltungsbaustein betriebsunfähig machen würden, unterbunden oder ganz verhinderte Anders ausgedrückt, dient die wasserabweisende Schicht 21 als Sperrschicht oder Korrosionshemaschicht, zur Verhinderung der Korrosion der darunterliegenden Aluminiumoxidschicht 19 und der Verbindungsleiterschicht 18 aus Aluminium.
Geeignete kapillaraktive Agentien, die die wasserabweisende Schicht 21 zur Unterbindung der Korrosion bilden, sind typischerweise ionisch, wobei Anionen gegenüber Kationen vorgezogen werden, und die stärkste Hemmwirkung durch kapillaraktive Agentien erzielt wird, die auf der Oberfläche der Aluminiumoxidschicht 19 Verbindungen bilden, die die hemmende Substanz enthalten. Die Bildung von Verbindungen erscheint erwünscht, weil der amorphe Zustand der Aluminiumoxidschicht 19 bedingt, daß ein wirksamer Hemmstoff
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im wesentlichen alle Stellen der Oberfläche bedecken muß. Adsorbierte Ladungspartikel könnten nur einen Teil der Oberfläche bedecken. Substanzen mit besonders starker Korrosionshemmung weisen Werte der Protonenversetzungsarbeit oder Protonenhöhe (proton level) zwischen -0,44 und -0,69 eV auf, wobei dieser Wert der mit dem negativen Vorzeichen versehene Wert derjenigen Arbeit ist, die zur Lösung eines Protons aus der Hemmsubstanz und zur Anlagerung desselben an ein Wassermolekül erforderlich ist. Diese starken Hemmstoffe weisen auch vorzugsweise ein Verhältnis des Radius ^es positiven Ions (Kations) zum Radius des Sauerstoffions (Anions) auf, das in den Bereich von 0,25 bis 0,45 fällt«, Als Beispiele schließen derartig starke Hemmstoffe HWO", H3SbO4, H2TeO", H2AsO", H3PO", H2PO4, HTeO" H3VO4, H2AsO^, HSeO", H4IO", H4SiO4 und BeOH+ ein.
Mäßig stark wirkende Hemmstoffe umfassen In(OH)2, Ou(OH)+, Ni+2, SO4 2, HOrO4, MoO4 2, CrOH+2 und H4GeO4. Zu einer ausführlichen Beschreibung der Hemmung der Reaktion zwischen Aluminium und Wasser wird verwiesen auf den Artikel von D.A0 Vermilyea und W. Vedder mit dem Titels "Inhibition of the Aluminium and Water Reaction" (Unterbindung der Reaktion zwischen Aluminium und Wasser), erschienen in "Transactions of the Faraday Society", Nr. 574, Vol. 66, Teil 10, Oktober 1970, Seiten 2644-2654j ferner den Artikel mit dem Titel "Surfas« Active Agents as Corrosion Inhibitors for Aluminum" (Kapillaraktive Agentien als Korrosionshemmer für Aluminium), erschienen im "Journal of the Electrochemical Society", Vol. 117, Nr. 6, Juni 1970, Seiten 783-784, und den Artikel " Aluminum and Water Reaction" (Die Reaktion von Aluminium mit Wasser), erschienen in "Transactions of the
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Faraday Society», Nr. 55^, "Vol. 65, Teil 2, Februar 1969, Seiten 561-584.
Ausführungsbeispiel I
Die Oxidschicht wird auf dem Aluminium dadurch ausgebildet, daß man dieses Aluminium der Luft bei Raumtemperatur während einiger Minuten aussetzt. Die Aluminiumoxidschicht 19, die derart auf dem Aluminium ausgebildet wird, ist ein amorphes Aluminiumoxid und wird entweder in entionisiertem Wasser oder in einem Entferner für Photoresistschichten, beispielsweise HJ-100n, durch Spülung des mit Oxid überzogenen Aluminiums gereinigt, das auf das halbleitende Substrat aufgebracht ist, und zwar mit dem Entferner "J-100" bei 700C während 10 Minuten, Dieser Spülung folgt sodann eine Spülung des Halbleiterplättchens in fließendem entionisiertem Wasser während 20 Minuten,, Nach der Reinigung wird das Halbleiterplättchen in eine wäßrige Lösung von je 150 g NHJ)TO7. auf jeweils 200 cnr EJ3 zur Passivierung bei einer Temperatur im Bereich von 50 bis 600C in Gegenwart einer Ultraschallagitation eingetaucht, die durch ein herkömmliches, im Handel erhältliches Ultraschall-Reinigungsgerät mit einer Leistung von 5OO W bei 40 kHz, bei fünf Minuten Dauer erzielt wird. Diese Lösung zur Passivierung dient zur Ausbildung der wasserabweisenden Sperr- oder Hemmschicht 21 mit dem kapillaraktiven Agens. Der Bildung dieser Sperr- oder Hemmschicht 21 folgt die Spülung des Halbleiterplättchens in fließendem entionisiertem Wasser während 20 Minuten. Sodann wird das Halbleiterplättchen mit einer herkömmlichen SiO^-Passivierungsschicht durch herkömmliche chemische Verfahren aus der Dampfphase überzogen.
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Ausführungsbeispiel II
Dieses Ausführungsbeispiel stimmt mit dem Ausführungsbeispiel I mit der Ausnahme überein, daß die wäßrige Passivierungslösung
aus einer wäßrigen Lösung von je 75 g NH^Ctt- auf jeweils 200 cm H2O besteht.
Ausführungsbeispiel III
Dieses Ausführungsbeispiel stimmt mit dem Ausführungsbeispiel I mit der Ausnahme überein, daß die Passivierungslösung eine wäßrige Lösung von je 200 g NH^HpPO^, auf jeweils 200 cnr HpO umfaßte
Ausführungsbeispiel IV
Dieses Ausführungsbeispiel stimmt mit dem Ausführungsbeispiel I mit der Ausnahme überein, daß die Passivierungslösung eine wäßrige Lösung von je 50 g Al2(SO^),(NH^) SO^*24H2O in jeweils
200 cm^ H2O umfaßt.
Ein Vorteil der Verwendung der korrosionshemmenden, wasserabweisenden Schicht 21 auf der Aluminiumoxidschicht 19 und in Verbindung mit einer darüberliegenden SiOp-Passivierungsschicht liegt darin, daß bei Aussetzung von solchen Halbleiterbausteinen in einer korrodierenden Atmosphäre diese Bausteine eine ausfallfreie Betriebsdauer von über 2000 Stunden aufweisen, während mit dem vorbekannten Passivierungsverfahren, das keine Schicht zur Korrosionshemmung in Einsatz brachte, sich eine Ausfallrate von 60 # bei 1200 Betriebsstunden bei denselben Korrosionstests zeigte.
- Patentansprüche - 9 -
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Claims (1)

  1. •/0.
    PATENTANSPRÜCHE
    1.) Verfahren zur Passivierung einer Aluminiumschicht auf einem Halbleiter-Schaltungsbaustein, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Aluminiumschicht (18) oxidiert wird, und daß die Aluminiumoxidschicht (19) mit einem kapillaraktiven Agens überzogen wird zur Ausbildung einer wasserabweisenden Oberfläche (21) auf der genannten Aluminiumoxidschicht (19) zur Hemmung der Bildung und des Wachstums von AIOOH-Kristallisationskernen auf der genannten Aluminiumoxidschicht (19).
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kapillaraktive Agens ein Ion ist.
    5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß
    _3 _2 -1
    das genannte kapillaraktive Ion aus der Gruppe PO^, , SCL , NO, und Cl ausgewählt wird.
    A-. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxidschicht (19) niit dem kapillaraktiven Agens dadurch überzogen wird, daß die Oxidoberfläche, die zu überziehen ist, einer wäßrigen Lösung mit NH^NO, ausgesetzt wird.
    5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxidschicht (19) mit dem kapillaraktiven Agens dadurch überzogen wird, daß die zu überziehende Oberfläche des Oxids einer wäßrigen Lösung von NH^Cl ausgesetzt wird.
    6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumoxidschicht (19) mit dem kapillaraktiven Agens dadurch
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    -4f -
    überzogen wird, daß die zu überziehende Oberfläche des Oxids einer wäßrigen Lösung von WH.HpPO^ ausgesetzt wird.
    7„ Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluininiumoxidschicht (19) mit dem kapillaraktiven Agens dadurch überzogen wird, daß die zu überziehende Oberfläche des Oxids einer wäßrigen Lösung von Al 2 ( SO^ ),,( NHL)2SO^-24H2O ausgesetzt wird.
    8«, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es den Verfahrensschritt der Behandlung der Oxidoberfläche mit Ultraschallenergie während des Verfahrensschrittes der Überziehung der Aluminiumoxidschicht (19) mit dem kapillaraktiven Agens umfaßt.
    9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kapillaraktive Agens ein Anion ist.
    10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kapillaraktive Agens eine Protonen-Versetzungsarbeit aufweist, die in den Bereich von -0,44 bis -0,69 eV fällt.
    11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kapillaraktive Agens ein Radiusverhältnis aufweist, das in den Bereich von 0,25 bis 0,45 fällt.
    12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kapillaraktive Agens eine Verbindung auf der Oberfläche des Aluminiumoxids bildet.
    - . 11
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    13. Halbleiterbaustein, passiviert nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1-12, mit einem Halbleiterkörper mit Gebieten verschiedenen Leitungstyps, mit einer auf diesem Halbleiterkörper ausgebildeten Verbindungsleiterschicht aus Aluminium zur Herstellung elektrischer Verbindungen zu den verschiedenen darunterliegenden Gebieten des genannten Halbleiterkörpers, wobei ein Passivierungsbelag auf der genannten Verbindungsleiterschicht ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Passivierungsbelag eine erste Schicht (19) aus Aluminiumoxid und eine zweite Schicht (21) aus einem kapillaraktiven Agens einschließt, das auf der ersten Schicht (19) haftete
    Halbleiterbaustein nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß er eine dritte Schicht (22) aus einem Passivierungsstoff umfaßt, die auf der genannten zweiten Schicht (21) mit dem kapillaraktiven Agens aufliegt.
    15· Halbleiterbaustein nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das kapillaraktive Agens ein Ion ist.
    16. Halbleiterbaustein nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
    daß das kapillaraktive Agens ein Ion ist, das aus der Gruppe
    _^5 —2 —1 —1 ausgewählt wird, die aus den Ionen PO. , SO^ , COO , NO-, und
    Cl"1 besteht.
    17. Halbleiterbaustein nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das kapillaraktive Agens aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus den Ionen HWO^, H2SbO^, H3TeO^, H2ASO^, H2PO^, HSO^,
    HTeO-, H2VO^, H2AsO^, HSeO", H^IOg, H4SiO^, Be(OH)2 besteht.
    12 -
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DE19762621956 1975-05-19 1976-05-18 Verfahren zur passivierung einer aluminiumschicht auf einem halbleiter- schaltungsbaustein Pending DE2621956A1 (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2749294A1 (de) * 1977-11-03 1979-05-10 Siemens Ag Verfahren um herstellen einer halbleitervorrichtung
DE3026026A1 (de) * 1979-07-11 1981-01-22 Tokyo Shibaura Electric Co Halbleiterelement und verfahren zu seiner herstellung

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4309812A (en) * 1980-03-03 1982-01-12 International Business Machines Corporation Process for fabricating improved bipolar transistor utilizing selective etching
US4368220A (en) * 1981-06-30 1983-01-11 International Business Machines Corporation Passivation of RIE patterned al-based alloy films by etching to remove contaminants and surface oxide followed by oxidation
US4517734A (en) * 1982-05-12 1985-05-21 Eastman Kodak Company Method of passivating aluminum interconnects of non-hermetically sealed integrated circuit semiconductor devices
JPH0787189B2 (ja) * 1990-01-19 1995-09-20 松下電器産業株式会社 半導体装置の製造方法
EP1101837B1 (de) 1999-11-22 2008-01-09 STMicroelectronics S.r.l. Korrosion durch Feuchtigkeit inhibierende Schicht für Metallisierungsschichten aus Al für elektronische Vorrichtungen und Verfahren zur Herstellung
US20090111086A1 (en) * 2007-10-18 2009-04-30 Katz Howard E Kit for facile deposition and evaluation of semiconductor devices
CN109728104A (zh) * 2018-12-19 2019-05-07 盐城阿特斯协鑫阳光电力科技有限公司 电池片钝化层中间体、太阳能电池片及其制备方法
CN110211883B (zh) * 2019-05-23 2020-10-16 深圳市华星光电技术有限公司 一种阵列基板及其制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3622843A (en) * 1969-12-03 1971-11-23 Gen Electric Aluminum electrode electrolytic capacitor construction

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2749294A1 (de) * 1977-11-03 1979-05-10 Siemens Ag Verfahren um herstellen einer halbleitervorrichtung
DE3026026A1 (de) * 1979-07-11 1981-01-22 Tokyo Shibaura Electric Co Halbleiterelement und verfahren zu seiner herstellung

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