PL49864B1 - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- PL49864B1 PL49864B1 PL103683A PL10368364A PL49864B1 PL 49864 B1 PL49864 B1 PL 49864B1 PL 103683 A PL103683 A PL 103683A PL 10368364 A PL10368364 A PL 10368364A PL 49864 B1 PL49864 B1 PL 49864B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- layer
- contact material
- type
- recrystallization
- diffusion
- Prior art date
Links
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 82
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 60
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 32
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 30
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 claims description 26
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 23
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims description 22
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 19
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims description 17
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 15
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 15
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 13
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 12
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 9
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 claims description 9
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 8
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 7
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 3
- 229910000807 Ga alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 claims description 2
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 8
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 5
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000927 Ge alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 aluminum-germanium Chemical compound 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001020 Au alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000370 acceptor Substances 0.000 description 1
- AUCDRFABNLOFRE-UHFFFAOYSA-N alumane;indium Chemical group [AlH3].[In] AUCDRFABNLOFRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
Description
Podczas tego ogrzewania w elemencie (fig. 2) ze wszystkich jego stron tworzy sie warstwa 13 typu n o grubosci 0,4|n, której gestosc przy po¬ wierzchni wynosi 7 x 10*9 atomów/cm3 i która stanowi obszar emitera. Na górnej stronie, na warstwie 13 typu n zostaja naparowane w zna¬ ny sposób przez odpowiednia maskownice, piers¬ cienie 4 skladajace sie z aluminium, przy czym rozmieszczone sa w dziesieciu rzedach po dzie¬ siec w kazdym rzedzie a odleglosc' miedzy nimi wynosi 0,9 mm. Na fig. 2 jest przedstawiony przekrój poprzeczny plytki w miejscu rzedu dziesieciu takich pierscieni. Nastepnie przepro¬ wadza sie stapianie aluminium i dalsze ogrze¬ wanie.Jedno i drugie zostanie objasnione blizej na podstawie fig. 3 i 4, które pokazuja w powiekszo¬ nej skali w rzucie z góry wzglednie w przekroju poprzecznym czesc plytki wedlug fig. 1, miano¬ wicie te czesc, która znajduje sie miedzy kresko¬ wanymi liniami 7 fig. 2 i odpowiada jednemu tranzystorowi. Równiez na dalszych figurach 4 do 65 864 14 6 dla. uproszczenia rysunku przedstawiona jest tyl¬ ko obróbka tej czesci plytki 1, gdyz obróbka po¬ zostalych 99 czesci (przynajmniej do fig. 5), na¬ stepuje jednoczesnie iw ten sam sposób. 5 Na fig. 3 jestr przedstawiony dokladniej w rzu¬ cie z góry ksztalt pierscienia 4, który posiada o- bejmowane przez nfego wydrazenie 10 polozone a- symetrycznie wzgledem pierscienia i pozostawia- ce wolna powierzchnie warstwy 13 typu n. Piers- 10 cien ma srednice zewnetrzna okolo 60 mikronów, a ksztalt wydrazenia 10 odpowiada pólokregowi posiadajacemu ten sam srodek co obwód pierscie¬ nia, oraz promien okolo 20 do 25 ^. Taki ksztalt wy¬ drazenia daje dodatkowa zalete korzystnej kombi- 15 nacji niskiej opornosci bazy i malej pojemnosci kolektora a pomimo to daje mozliwosc latwego uzyskania kontaktu. Grubosc naparowanego piers¬ cienia przed stopieniem .wynosi okolo 0,4 u,.Przez stapianie powstaje warstwa rekrystaliza- 20 cyjna 5, która w praktyce ma ten sam ksztalt co pierscien 4. Warstwa rekrystalizacyjna 5, która wskutek duzej zawartosci aluminium posiada przewodnictwo typu p, przenika do plytki, az na niewielka odleglosc o zlacza p — n 3. Jezeli opor- 25 nosc wlasciwa warstwy 1 typu n nie jest zbyt niska lub gdy nie stawia sie zbyt duzych wyma¬ gan wzgledem pojemnosci kolektora, to warstwa rekrystalizacyjna 5 moze dotrzec az do elementu typu n. 30 Pierscien 4 przy naparowaniu sklada sie z alu¬ minium z pewna zawartoscia indu, np. 6% objetos¬ ciowo. Najpierw naparowuje sie ind a nastepnie aluminium. Dodatek indu ulatwia równomierny stop z germanem. 35 Aluminium 4 posiada zdolnosc pochlaniania do¬ norów arsenu. Stapianie aluminium 4 oraz dalsze ogrzewanie stanowi kombinowany proces tempe¬ raturowy, przy którym calosc zostaje ogrzana "w piecu do 700°*C w ten sposób, ze w czasie 50 se- 40 kund temperatura wzrasta od 500°C do 700°C, na¬ stepnie przez okolo 2 sekundy utrzymywana jest temperatura 700°C a w koncu w ciagu 90 sekund nastepuje ochlodzenie z 700°C do 500°C. W tem¬ peraturach 500°C, 600°C i 700*C stala dyfuzji arse- 45 nu wynosi odpowiednio 2 x 10-15 cm2/sek., 1,1 x 10-*8 cm2/sek i 2,6 x 10-12 cm2/sek przy gestosci arsenu przy powierzchni 7 x 1019 atomów/cm3. Scalkowa- ny iloczyn Dxt takiego dzialania temperaturowe¬ go wynosi co najmniej 3 x 10-11 cm2. 50 Stala dyfuzji ponizej 500°C mozna nieuwzgled- niac. W czasie tego procesu temperaturowego ar¬ sen z powierzchniowej warstwy 13 moze dyfundo- wac do aluminium 4 i powstalego z niego stopu tak, ze aluminium ma tu dzialanie pochlaniajace. 55 Wskutek tego na brzegu pierscienia 4 i warstwy rekrystalizacyjnej 5 typu p, na niewielkiej od¬ leglosci 0,1 do 1 mikrona tworzy sie obszar 6 o zmniejszonej koncentracji arsenu. Po ochlodzeniu, ze stopu aluminium 4, który wskutek rozpuszcze¬ nia sie w germanie przeniknal w warstwe 2 az do linii 8 przez warstwe 13 typu n (fig. 5) wydzie¬ la sie warstwa rekrystalizacyjna 5 typu p oraz kontakt omowy 4 tak, ze na powierzchni elemen¬ tu znajduje sie silnie domieszkowana warstwa re¬ krystalizacyjna 5 typu p z kontaktem 4 obok sil-T! « nie domieszkowanej czesci powierzchni utworzonej przez warstwe dyfuzyjna 13 typu n. Pomimo tego unika sie zwarc i zaklócajacych efektów tunelo¬ wych oraz uzyskuje sie korzystne napiecie prze¬ bicia dla zlacza emitera wynoszace okolo 0,2 do 0,4 V i to czesto bez dodatkowego wytrawiania, cc jest rezultatem niespodziewanym.Na fig. 4 do 6 jest wiec przedstawione, ze zla^ cze emitera 9 przecina powierzchnie pólprzewod¬ nika w niewielkiej odleglosci od stopu 12 wzgled¬ nie od pierscienia kontaktu bazy 4. Dzialanie ssa¬ ce roztopionego materialu moze byc tak intensyw¬ ne, ze gestosc donoru na tej niewielkiej odleglos¬ ci zmniejsza sie tak bardzo, ze miedzy stopem 12 i dyfuzyjna warstwa typu n pozostaje cienka warstwa 6 typu p stanowiaca czesc dawnej war¬ stwy 2. Tak wielkie zmniejszenie gestosci donoru, pomimo, ze o to wlasciwie chodzilo, nie jest ko¬ nieczne, gdyz poprawe napiecia przebicia uzysku¬ je sie równiez wtedy, gdy dyfuzyjna warstwa 13 typu n, o zmniejszonej gestosci donoru, graniczy z rekrystalizacyjna warstwa 5 i kontaktem omo¬ wym bazy 4.Czesci warstwy 13 typu n oraz warstwy 2 typu p lezace na zewnatrz pierscienia 4, sa nastepnie wystawiane wzdluz kreskowanej linii 15 (fig. 5).W tym celu dolna strona plytki pokrywa sie ma¬ skujaca warstwa wosku odpornego na wytrawia¬ nie jak równiez, taka sama warstwe maskujaca 17 naklada sie na pierscien 4 i wydrazenie 10 co np. wykonuje sie na drodze fotograficznej lub przez naparowanie poprzez odpowiednia maskownice.Calosc zanurza sie nastepnie w kapieli wytrawia¬ jacej, skladajacej sie, biorac objetosciowo z 10 czesci HF (50%), 14 czesci HNOs (65%), 1 czesci H20 i 0,5 czesci alkoholu i wytrawia az do odleg¬ losci okolo 5|j, od kreskowanych linii 15, po czym warstwy maskujacego wosku zostaja usuniete.Cala plytka wedlug fig. 1 podlegala tej samej obróbce. Obecnie plytka zostaje podzielona na sto oddzielnych tranzystorów. Dolna strone kazdego tranzystora (fig. 6) przylutowuje sie w temperatu¬ rze 500°C do polozonej plytki 20 z warstwa zlota 21.Pierscien 4 z warstwa rekrystalizacyjna 5 slu¬ zace jako omowe polaczenie bazy, otaczaja emiter 13, w bardzo malej odleglosci, dajacej sie auto¬ matycznie powtarzac przy wytwarzaniu tak, ze unika sie trudnosci zwiazanych z umieszczeniem kontaktu bazy w niewielkiej odleglosci od obszaru emitera. Na obszarze emitera 13 oraz na szerokiej stronie pierscienia 4 umieszcza sie nastepnie w znany, sposób przez szybkie nagrzanie miejsca sty¬ ku, zlote druciki 22 wzglednie 23 o grubosci okolo V- W razie potrzeby calosc wytrawia sie lekko w 10%-owym H2Oa w temperaturze pokojowej, aby usunac z powierzchni ewentualne resztki me¬ talu. ¦ ' Tranzystor jest teraz na tyle gotowy, ze mozna go w zwykly sposób umiescic w oslonie. Taki tranzystor typu n-p-n wykonany sposobem wed¬ lug wynalazku posiada bardzo dobre wlasnosci, a wytwarzanie go jest proste i latwo powtarzalne, Wzmocnienie takiego tranzystora przy 800 MHz wynosi jeszcze 13 do 16 decybeli, a napiecie prze¬ bicia emitera 0,12 do 0,4 Volta. Czestotliwosc gra- 49864 10 niczna jest wyzsza od 2000 MHz. Wspólczynnik szumów moze byc bardzo niski rzedu 5 db do 6 db, a opornosc bazy rzedu 25 do 30 & przy grubosci obszaru bazy okolo lu,. Mozliwe jest równiez, aby 5 dyfuzje warstwy 13 przeprowadzac zupelnie lub czesciowo, po umieszczeniu aluminiowych piescie- n.i 4, to znaczy w czasie ich natapiania, przy czym stop aluminiowo germanowy obok wlasnosci pochlaniajacych posiada tez wystarczajace wlas- io nosci maskujace. Czas trwa\iia natapiania jest w tym wypadku odpowiednio dluzszy, aby mozna bylo uzyskac zadana glebokosc przenikniecia war¬ stwy 13.Opisany wyzej przyklad, w którym dyfuzja 15 warstwy 13 nastepuje w zasadzie przed umiesz¬ czeniem aluminiowych pierscieni 4, ma jednak te zalete, ze przewód doprowadzeniowy 23 latwiej i mocniej mozna wtedy przymocowac do pierscienia 4 prawdopodobnie dlatego, ze stop aluminiowo 20 germanowy krócej jest poddawany dzialaniu arse¬ nu.Nastepne przyklady sa dowodem, ze jako ma¬ terialy tworzace natapiany kontakt moga byc u- zyte równiez materialy nie skladajace sie glównie 25 z aluminium. Doswiadczalnie stwierdzono, ze np. material kontaktu z aluminium, zlota i niklu (0,1 u. Al, 0,1 |ul Au, 0,1 |ul Ni) oraz z aluminium i olo¬ wiu (0,1 u, Al, 0,1 u. Pb, 0,1 [x Al) posiada równiez wlasnosci pochlaniania arsenu. Napiecie przebicia 30 w obu przypadkach, po lekkim wytrawieniu, wy¬ nosi okolo 0,3 V. Podobnie dodatnie wyniki uzy¬ skuje sie z indem oraz stopem indu z galem, np. 0,5% Ga.Ponizsze przyklady dowodza, ze dzialanie po- 85 chlaniajace oraz czesciowo maskujace, moze byc zrealizowane równiez przy zastosowaniu warstwy dyfuzji wstepnej.Do plytki germanowej o opornosci wlasciwej o- kolo 0,5 Q cm wdyfundowuje sie przy temperatu- 4o rze 650°C w ciagu trzech minut, arsen o gestos¬ ci 7 x 1019 atomów/cm3 (zródlo arsenu w tempera¬ turze 440°C), przy czym powstaje warstwa typu n o grubosci 0,6^. Na te warstwe naparowuje sie piers¬ cien aluminiowo indowy o tych samych wymia- 45 rach i tym samym skladzie jak na fig. 3 do 6, i wtapia sie go wstepnie na glebokosc 1 u, przy tem¬ peraturze 700°C. Nastepnie stosuje sie dalsza, znaczna dyfuzje arsenu przez okres czterech mi¬ nut przy temperaturze 650°C, przy czym pierscien 50 stapia sie ponownie, a arsen dochodzi przy gestos¬ ci 7xl019 atomów/cm3. Calkowita grubosc warst¬ wy dyfuzyjnej wynosi 0,9 u,, a pod stopem lub pod powstala z niego warstwa rekrystalizacyjna typu p nie wystepuje dyfuzja donoru lub przynajmniej 55 nie powstaje warstwa typu n. Napiecie przebicia wynosi, najczesciej bez dodatkowego wytrawia¬ nia lub po lekkim wytrawianiu, okolo 0,3 Volta, Na podstawie przykladu wedlug fig. 7 zosta¬ nie wyjasniony sposób wytwarzania wedlug wy- 60 nalazku tranzystora germanowego typu n-p-n.Element wyjsciowy stanowi plytka germano¬ wa 41 typu n o opornosci wlasciwej np. 1 Q cm.Do plytki tej wdyfunduje sie arsen o duzej ge¬ stosci 2 x 1019 atomów/cm8. W czasie dyfuzji plyt- 65 ka 41 jest ogrzewana do temperatury 750°C,17 przy czym tworzy sie warstwa dyfuzyjna 42 typu n o grubosci okolo 2 put- W warstwie dyfuzyjnej 42, w sposób zwykly przy dyfuzji, gestosc przy po¬ wierzchni ma wspomniana wyzej wysoka war¬ tosc podczas gdy glebiej silnie maleje. Warstwa o wysokiej wartosci gestosci oznaczona jest sche¬ matycznie cyfra 45. Na warstwe 45 naparowuje sie pasmo ze stopu aluminium i indu 43 (7% ob¬ jetosciowo indu) o grubosci 0,3|ut, dlugosci lOOu, i szerokosci 25 u-, a nastepnie wtapia sie je przy temperaturze 650°C, przy czym glebokosc wnik¬ niecia czola stopu 44 wynosi okolo 0,7|m. Proces natapiania przeprowadza sie tak dlugo, az wy¬ stapi silne zjawisko pochlaniania.Przy ochladzaniu ze stopu wydziela sie warstwa rekrystalizacyjna. 46 oraz metaliczny kontakt 43.W czasie natapiania w praktyce, nie wystepuje dyfuzja donoru z otoczenia poprzez czolo stopu 44, a wskutek dzialania pochlaniajacego, pomimo duzej gestosci przy powierzchni, uzyskuje sie ko¬ rzystna wartosc napiecia przebicia miedzy war¬ stwa emitera 43 a warstwa bazy 42, 45. Jedno¬ czesnie lub pózniej warstwy 42, 45 mozna wypo¬ sazyc w znany sposób w kontakty bazy np. w po¬ staci dwóch pasków jednakowej wielkosci 47 ze stopu zlota i srebra (2% Sb.) tak, ze uzyskuje sie polaczenie z baza o niskiej opornosci poprzez sil¬ nie domieszkowana warstwe powierzchniowa ba¬ zy 42.Poddany takiej obróbce element wedlug fig. 7 moze byc obrabiany nadal w zwykly sposób, w celu wytworzenia tranzystora typu p-n-p. W tym celu ograniczone zostaje zlacze kolektora 48 przez wytrawianie wzdluz kreskowanych linii 49, przy jednoczesnym maskowaniu elementu w miej¬ scu pasków 46 i 47 oraz miedzy nimi, przy czym warstwy 42 i 45 na dolnej stronie zostaja usu¬ niete przez wytrawianie, aby mozna bylo uzyskac cmowe polaczenie z obszarem kolektora 41. Dy¬ fuzje warstwy bazy 42, wskutek maskujacego dzialania aluminium, mozna wykonac w dwóch operacjach.Najpierw, przed umieszczeniem i natapianiem aluminium 46, tworzy sie warstwe 42 typu n o grubosci 1,5 [x, przy niskiej gestosci arsenu np. 10j6 atomów/cm3. W czasie natapiania oraz dal¬ szego ogrzewania aluminium 46 stosuje sie ge¬ stosc domieszki rzedu 7 x 1019 atomów/cm8, tak, ze na powierzchni warstwy 42 typu n tworzy sie warstwa o grubosci kilku dziesiatych mikrona o wysokiej przewodnosci. Wskutek dzialania po¬ chlaniajacego, w bezposredniej bliskosci brzegu warstwy 46 pozostaje nizsza gestosc domieszko¬ wania.Dyfuzja w dwóch stopniach, przy czym ten drugi stopien przeprowadza sie w czasie natapia¬ nia, daje jeszcze te korzysc, ze gradient gestosci donoru w czesci obszaru bazy polozonej pod war¬ stwa rekrystalizacyjna 46 moze byc dobrany nie¬ zaleznie od duzej gestosci domieszki wystepujacej na powierzchni.W poprzednich przykladach jako domieszka sto¬ sowany byl zawsze arsen. Podobne wyniki mozna jednak uzyskac z innymi donorami jak np. anty- 864 W mon, przy czym arsen przy duzych gestosciach po¬ nad 1019 atomów/cm3 jest lepszy.W koncu nalezy zauwazyc, ze dla fachowca mo¬ zliwe sa rózne zmiany w ramach sposobu wed- 5 lug wynalazku. Tak na przyklad tranzystory wed¬ lug fig. 7 moga byc ulepszone, jezeli w miejsce jednorodnego elementu wyjsciowego typu p, uzyc elementu o budowie p-—p1, przy czym czesc p± stanowi podklad na którym narasta z fazy paro- 10 wej p~. Omawiana dyfuzja donoru moze byc po tym przeprowadzona do warstwy p-.W wykonaniach wedlug fig. 1 do 6 moga byc zastosowane inne ksztalty podluzne wydrazen, lub tez kontakt bazy moze miec ksztalt pierscie- 15 nia i obejmowac wydrazenie koncentrycznie. Ob¬ szar emitera moze byc równiez wykonany jako warstwa podluzna obok podluznego pasma kon¬ taktu bazy lub moze byc umieszczony miedzy dwoma parkami stanowiacymi kontakt bazy. Przy 20 wykonaniu wedlug fig. 7 mozna zastosowac rów¬ niez emiter pierscieniowy, a wewnatrz tego piers¬ cienia lub na zewnatrz umiescic jeden lub kilka kontaktów bazy.Sposób wedlug wynalazku mozna stosowac rów- 25 niez do wytwarzania w elemencie pólprzewodni¬ kowym obwodu, w którym znajduja sie przyrza¬ dy pólprzewodnikowe opisanego wyzej rodzaju.Przy odpowiednim doborze materialu, o dostatecz¬ nych wlasciwosciach pochlaniania, mozna rów- 30 niez uzywac inne pólprzewodniki, przy stosowa¬ niu sposobu wedlug wynalazku. Tak wiec przy polaczeniach typu AmBy akceptory z drugiej ko¬ lumny ukladu periodycznego moga stanowic po¬ laczenia z donorami z VI-ej kolumny ukladu pe- 85 riodycznego, przez co wystepuje dzialanie po¬ chlaniajace elementu jednej kolumny dla elemen¬ tu drugiej kolumny. PL
Claims (4)
1. Zastrzezenia patentowe 40 1. Sposób wytwarzania przyrzadu pólprzewod¬ nikowego z elementem pólprzewodnikowym, który pokryty jest przynajmniej jedna war¬ stwa rekrystalizacyjna z materialu kontaktu stopionego z tym elementem, wyposazona w 45 jedno odprowadzenie, przy czym warstwa ta przynajmniej na powierzchni elementu lezy w poblizu drugiej powierzchniowej warstwy o wysokiej przewodnosci, tkóra powstala przez wprowadzenie czynnej domieszki, a warstwa 50 ta w pewnym odstepie od warstwy rekrystaliza- cyjnej polaczctia jest elektrycznie z drugim odprowadzeniem, znamienny tym, ze na ele¬ ment pólprzewodnikowy natapia sie i dalej ogrzewa material kontaktu, który posiada 55 , zdolnosc pochlaniania w stosunku do czyn¬ nych domieszek wspomnianej drugiej war¬ stwy powierzchniowej, a który sluzy do u- tworzenia wspomnianej warstwy rekrystali- zacyjnej, przy czym natapianie nastepuje w 60 lacznosci z czynnymi domieszkami przylozo¬ nymi do granicznej powierzchni, przy gestos¬ ci domieszki co najmniej 3 x 1018 atomów/cm3 a w szczególnosci 1019 atomów/cm3, a tempe¬ ratura i czas trwania natapiania oraz dalsze- 65 go ogrzewania tak sa dobrane, ze wskutek49 dzialania pochlaniajacego materialu kontak¬ tu w czasie natapiania i dalszego ogrzewa¬ nia, w bezposrednim otoczeniu natapianego materialu, uzyskuje sie zmniejszenie gestosci wspomnianej czynnej domieszki, co powodu¬ je miejscowe zmniejszenie przewodnosci.
2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze dalsze ogrzewanie przynajmniej czesciowo przeprowadza sie przy temperaturze nizszej od temperatury stapiania natapianego mate¬ rialu.
3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze podczas dalszego ogrzewania material kon¬ taktu znajduje sie w stanie roztopionym. 4. Sposób wedlug zastrz. 1 do 3, znamienny tym, ze w czasie dalszego ogrzewania przez warstwe rekrystalizacyjna przepuszcza sie prad elektryczny np. w postaci impulsów. 5. Sposób wedlug zastrz. 1 do 4, znamienny tym, ze typ przewodnictwa warstwy rekry- stalizacyjnej i materialu kontaktu jest taki sam jak graniczacej warstwy powierzchnio¬ wej. 6. Sposób wedlug zastrz. 1 do 4 wytwarzania przyrzadu pólprzewodnikowego ze zlaczem p-n, znamienny tym, ze material kontaktu przynajmniej czesciowo sklada sie z czynnej domieszki, której typ przewodnictwa jest przeciwny do wspomnianej drugiej war¬ stwy powierzchniowej tak, ze po stopieniu miedzy warstwa rekrystalizacyjna i warstwa powierzchniowa, tworzy sie zlacze p-n. 7. Sposób wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze zlacze p-n w przyrzadzie pólprzewodnikowym moze pracowac w zasadzie w kierunku prze¬ wodzenia. 8. Sposób wedlug zastrz. 1 do 9, znamienny tym, ze czynne domieszki materialu kontaktu maja znacznie mniejsza predkosc dyfuzji niz czyn¬ ne domieszki w drugiej warstwie powierzch¬ niowej. 9. Sposób wedlug zastrz. 6 do 8, znamienny tym, ze material kontatku sklada sie przy¬ najmniej czesciowo z domieszki donorowej dla utworzenia warstwy rekrystalizacyjnej typu n, natomiast w graniczacej warstwie po¬ wierzchniowej stosuje sie domieszki akcepto¬ rowe w celu utworzenia warstwy powierzch¬ niowej typu p. 10. Sposób wedlug zastrz. 1 do 8, znamienny tym, ze material kontaktu, przynajmniej cze¬ sciowo sklada sie z domieszki akceptorowej, dla utworzenia warstwy rekrystalizacyjnej typu p, natomiast w warstwie powierzchnio¬ wej, stosuje sie domieszki donorowe dla u- . tworzenia warstwy powierzchniowej typu n. 11. Sposób wedlug zastrz. 1 do 10, znamienny tym, ze warstwa powierzchniowa narasta na elemencie pólprzewodnikowym z fazy paro¬ wej lub cieklej, a w czasie narastania dopro¬ wadza sie czynne domieszki o duzej gestosci. 12. Sposób wedlug zastrz. 1 do 11, znamienny tym, ze warstwa powierzchniowa umieszczo¬ na jest na elemencie przez dyfuzje domieszki. 13. Sposób wedlug zastrz. 12, znamienny tym, ze 864 20 material kontaktu posiada równiez wlasnosci maskujace a warstwa powierzchniowa wy¬ twarzana jest przez dyfuzje dopiero w czasie natapiania materialu kontaktu i dalszego o- 5 grzewania. 14. Sposób wedlug zastrz. 12, znamienny tym, ze dyfuzje warstwy powierzchniowej przynaj¬ mniej czesciowo przeprowadza sie przed u- mieszczeniem i natapianiem materialu kon- 10 taktu. 15. Sposób wedlug zastrz. 12, znamienny tym, ze dyfuzje warstwy powierzchniowej przeprowa¬ dza sie przynajmniej w wiekszej czesci przed umieszcztliiem i natapianiem materialu kon- 15 taktu. 16. Sposób wedlug zastrz. 1 do 4, i 6 do 15, wy¬ twarzania przyrzadu pólprzewodnikowego ze zlaczem p-n miedzy warstwa rekrystaliza¬ cyjna i warstwa powierzchniowa, znamienny 20 tym, ze temperatura i czas trwania natapia¬ nia oraz dalszego ogrzewania tak sa dobrane, ze unika sie zwarc i wystepowania ujemnych zjawisk opornosciowych w charakterystyce w kierunku przewodzenia oraz uzyskuje sie na- 25 piecie przebicia w kierunku wstecznym co najmniej 0,1 Volta. 17. Sposób wedlug zastrz. 1 do 16, znamienny tym, ze przy natapieniu i dalszym ogrzewaniu stosuje sie taka temperature oraz czas trwa- 30 nia procesu, ze ich iloczyn wynosi co naj¬ mniej 10-11 cm2. 18. Sposób wedlug zastrz. 1 do 17, znamienny tym, ze na powierzchni wytworzona jest ge¬ stosc domieszki wynoszaca co najmniej 2xl019 35 a nawet wiecej niz 5 x 1019 atomów/cm3. 19. Sposób wedlug zastrz. 1 do 4 i 6 do 13 wy¬ twarzania tranzystora, w którym na jednej stronie elementu pólprzewodnikowego znajdu¬ ja sie obok siebie warstwa emitera oraz war- 40 stwa powierzchniowa obszaru bazy, znaruien^ ny tym, ze jedna z tych warstw tworzy sie przez natapianie i rekrystalizacje z wspom¬ nianego materialu kontaktu o wlasnosciach pochlaniajacych, natomiast do drugiej z tych 45 warstw wprowadza sie domieszke o duzej ge¬ stosci przy powierzchni. 20. Sposób wedlug zastrz. 1 do 4 i 6 do 19, wy¬ twarzania tranzystora typu p-n-p, w którym na powierzchni elementu typu p umieszczona 50 jest warstwa bazy typu n przez dyfuzje do- noru a w pewnym miejscu tej warstwy bazy umieszczona jest przez stapianie warstwa e- mitera typu p, znamienny tym, ze warstwa e- mitera typu p, tworzy sie przez natapianie 55 wspomnianego materialu kontaktu, przez re¬ krystalizacje z tego stopu, a przynajmniej w lezacej obok czesci powierzchni bazy umiesz¬ czona jest wspomniana warstwa powierzch¬ niowa o duzej gestosci domieszki wytworzonej 60 przez dyfuzje. 21. Sposób wedlug zastrz. 20, znamienny tym, ze warstwa bazy oraz wspomniana warstwa po¬ wierzchniowa o duzej gestosci domieszki na¬ noszone sa przed umieszczeniem i natopie- 65 niem materialu kontaktu.21 49S64 22 22. Sposób wedlug zastrz. 20, znamienny tym, ze dyfuzje warstwy bazy przeprowadza sie w dwóch stopniach, przy czym najpierw, przed umieszczeniem i natopieniem materialu kon¬ taktu wdyfundowany zostaje obszar bazy z 5 nizsza gestoscia domieszki, a w czasie nata¬ piania i dalszego ogrzewania wdyfundowana zostaje w powierzchnie domieszka o wspom¬ nianej duzej gestosci. 23. Sposób wedlug zastrz. 1 do 4 i 6 do 19 wy- 10 twarzania tranzystora dyfuzyjnego typu n-p-n, w którym w elemencie pólprzewodnikowym posiadajacym warstwe typu p, jako obszar ba¬ zy, w te warstwe bazy wtopiona jest w pew¬ nym miejscu warstwa rekrystalizacyjna typu 15 p laczac warstwe bazy z jej kontaktem do którego dolacza sie doprowadzenie a w czesci graniczacej z obszarem bazy umieszczona jest warstwa emitera typu n przez dyfuzje dcno- ru, znamienny tym, ze warstwe rekrystaliza- 20 cyjna typu p wytwarza sie przez stapianie i rekrystalizacje z wspomnianego materialu kontaktu, a warstwa emitera typu n tworzy sie przez dyfuzje donoru o wspomnianej du¬ zej gestosci przy powierzchni. 25 24. Sposób wedlug zastrz. 23, znamienny tym, ze material przeznaczony do utworzenia war¬ stwy rekrystalizacyjnej umieszcza sie w ten sposób, ze otacza on wolna czesc powierzchni pólprzewodnika, a warstwe emitera tworzy 30 sie przez dyfuzje na tej wolnej czesci po¬ wierzchni. 25. Sposób wedlug zastrz. 23 i 24, znamienny tym, ze dyfuzje warstwy emitera przeprowa¬ dza sie calkowicie w czasie natapiania i dal- 35 szego ogrzewania materialu kontaktu. 26. Sposób wedlug zastrz. 23 i 24, znamienny tym, ze warstwa emitera typu n czesciowo lub w wiekszej czesci, nanoszona jest przed nalozeniem i stopieniem materialu kontaktu na obszarze bazy typu p, po czym material ten naklada sie na warstwe typu n i wtapia sie az do obszaru bazy typu p. 27. Sposób wedlug zastrz. 1 do 26, znamienny tym, ze w czasie natapiania i dalszego ogrze¬ wania z otoczenia doprowadza sie czynna domieszke tego typu co warstwa powierzch¬ niowa, aby przeciwdzialac spadkowi gestosci wzglednie ja podwyzszyc. 28. Sposób wedlug zastrz. 1 do 27, znamienny tym, ze stosuje sie material kontaktu sklada¬ jacy sie przynajmniej czesciowo z aluminium, w szczególnosci zawierajacy co najmniej 3% atomów aluminium. 29. Sposób wedlug zastrz. 28, znamienny tym, ze material kontaktu sklada sie glównie z alu¬ minium. 30. Sposób wedlug zastrz. 28, znamienny tym, ze material kontaktu zawiera mala domieszke indu. 31. Sposób wedlug zastrz. 1 do 27, znamienny tym, ze material kontaktu sklada sie z indu lub stopu indu z galem. 32. Sposób wedlug zastrz. 1 do 31, znamienny tym, ze jako czynna domieszke donorowa war¬ stwy powierzchniowej stosuje sie antymon lub arsen, w szczególnosci arsen. 33. Sposób wedlug zastrz. 1 do 32, znamienny tym, ze stosuje sie element pólprzewodnikowy z germanu.49 864 FIG.2 3 13 FIG.3 10 5 FIG.
4. FIG.5 45 49h 47 46 43 47 ^49 42 45 977. RSW „Prasa", Kielce. Nakl. 400 egz. PL
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL49864B1 true PL49864B1 (pl) | 1965-06-15 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4800177A (en) | Semiconductor device having multilayer silicide contact system and process of fabrication thereof | |
| GB2081507A (en) | High speed bipolar transistor and method of making same | |
| US3611067A (en) | Complementary npn/pnp structure for monolithic integrated circuits | |
| US2861229A (en) | Semi-conductor devices and methods of making same | |
| US4542580A (en) | Method of fabricating n-type silicon regions and associated contacts | |
| US3451866A (en) | Semiconductor device | |
| JPS6342168A (ja) | バイポーラ半導体装置 | |
| US3356543A (en) | Method of decreasing the minority carrier lifetime by diffusion | |
| JPH05343403A (ja) | 半導体装置 | |
| US3686698A (en) | A multiple alloy ohmic contact for a semiconductor device | |
| US2843511A (en) | Semi-conductor devices | |
| KR920004175B1 (ko) | 반도체장치의 제조방법 | |
| US3645808A (en) | Method for fabricating a semiconductor-integrated circuit | |
| US5343068A (en) | Integrated bipolar power device and a fast diode | |
| US3463971A (en) | Hybrid semiconductor device including diffused-junction and schottky-barrier diodes | |
| US4860086A (en) | Semiconductor device | |
| PL49864B1 (pl) | ||
| US4333100A (en) | Aluminum Schottky contacts and silicon-aluminum interconnects for integrated circuits | |
| US3519900A (en) | Temperature compensated reference diodes and methods for making same | |
| US3279963A (en) | Fabrication of semiconductor devices | |
| EP0071266A2 (en) | Method for manufacturing Schottky barrier diode | |
| US3523222A (en) | Semiconductive contacts | |
| US3614560A (en) | Improved surface barrier transistor | |
| US3769563A (en) | High speed, high voltage transistor | |
| US2964430A (en) | Method of making semiconductor device |