DE1132246B

DE1132246B - Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung durch Aufschmelzen einer Elektrode auf einen Halbleiterkoerper mit einer Aushoehlung

Info

Publication number: DE1132246B
Application number: DEN10641A
Authority: DE
Inventors: Jan Coenraad Van Vessem
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1954-05-18
Filing date: 1955-05-14
Publication date: 1962-06-28
Also published as: NL91363C; GB769048A; US2844770A; FR1133880A; NL187666B

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

N10641 Vfflc/21g

ANMELDETAG: 14. MAI 1955

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 28. JUNI 1962

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung, insbesondere eines Transistors, mit einem halbleitenden Körper, dessen Oberfläche mindestens eine Aushöhlung hat, in der eine aufgeschmolzene Elektrode angeordnet ist. s Manchmal sind zwei solche Aushöhlungen und Elektroden in einander entgegengesetzten Oberflächen vorhanden. Mit dieser Bauart soll ein niedriger Basiswiderstand erreicht werden, wie dies eingehend in der R. C. A. Review XIV (1951), Nr. 4, S. 586 bis 598, beschrieben worden ist.

Bei der Herstellung solcher Halbleiteranordnungen stößt man auf die Schwierigkeit, daß das in einer Aushöhlung angeordnete Elektrodenmaterial die Neigung hat, an den Seitenwänden der Aushöhlung emporzukriechen, wodurch die beabsichtigte günstige Form der Elektrode nicht erhalten wird.

Dieser Nachteil soll durch das Verfahren nach der Erfindung vermieden werden.

Gemäß der Erfindung wird das Elektrodenmaterial in ein isolierendes Rohr aufgenommen und dann das Rohr mit dem Elektrodenmaterial gleichachsig in der Aushöhlung angeordnet und danach durch Erhitzen mit dem halbleitenden Körper verschmolzen. Vorzugsweise besteht das Rohr aus feuerfestem Material, wie beispielsweise Quarz. Unter feuerfestem Material ist im vorliegenden Fall ein Material mitzuverstehen, das sich bei der Aufschmelztemperatur, die beispielsweise 500° C, aber auch weniger sein kann, nicht Verfahren zum Herstellen

einer Halbleiteranordnung

durch Aufschmelzen einer Elektrode

auf einen Halbleiterkörper

mit einer Aushöhlung

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter: Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 18. Mai 1954 (Nr. 187 666)

Jan Coenraad van Vessem, Eindhoven (Niederlande), ist als Erfinder genannt worden

dicken Germaniumscheibe, die aus einem Einkristall geschnitten ist. In der Oberfläche dieses Körpers ist bei den Bauarten nach Fig. 1 bis 3 eine Aushöhlung 2 durch Ätzen oder Bohren hergestellt. Bei der Bauart merkbar ändert. Das Rohr kann auch aus einem 30 nach Fig. 4 sind zwei Aushöhlungen 2 und 3 auf je Stoff bestehen, der bei dem erwähnten Erhitzen ganz einer Seite des Körpers hergestellt,
oder teilweise verschwindet, beispielsweise einem In jeder Aushöhlung ist eine Elektrode 4 auf den

organischen Kunststoff, wie einem Silikonharz. Die halbleitenden Körper aufgeschmolzen. Zu diesem Verwendung der zuletzt erwähnten Stoffe hat den Zweck wird ein geeignetes Elektrodenmetall 5, bei-Vorteil, daß das Rohr beim Erstarren des Elektroden- 35 spielsweise Indium, wenn der Halbleiter aus n-leitenmaterials keine mechanische Spannungen und Stö- dem Germanium besteht, oder eine Antimon enthal-

rungen im Kristallgitter erzeugt. Wenn ein Stromzuführungsdraht an die aufgeschmolzene Elektrode angelötet werden muß, erfolgt dies zweckmäßig dann, wenn das Rohr das Elektrodenmaterial noch umgibt, denn dann besteht wenig oder gar keine Gefahr, daß dieses Material beim Löten zerfließt.

Die Erfindung wird an Hand einer Zeichnung näher erläutert, in der zwei Ausführungsbeispiele dargestellt sind.

Die Fig. 1 bis 4 stellen Schnitte durch Transistoren in großem Maßstab dar, die gemäß dem Verfahren nach der Erfindung hergestellt sind.

Fig. 5 zeigt ein isolierendes, mit Elektrodenmaterial gefülltes Rohr.

Die Transistoren bestehen je aus einem halbleitentende Bleilegierung, wenn p-leitendes Germanium Verwendung findet, in einem isolierenden Rohr 6 angeordnet (Fig. 5).

Danach wird das Rohr hi Stücke gesägt, wie dies schematisch durch Pfeile angegeben ist, wobei jedes Stück vorzugsweise so lang ist, daß es die richtige Metallmenge enthält. Wird die Länge zu groß bemessen, so hat das Metall beim Aufschmelzen auf den Halbleiter die Neigung, unter dem Rohr hindurchzufließen und dennoch an den Wänden der Aushöhlung 2 emporzukriechen; wird die Länge zu klein bemessen, so ist es schwierig, eine Zuleitung durch Löten an der Elektrode zu befestigen. Die richtige Länge kann aus Versuchen ermittelt werden, bei denen zugleich die Eigenschaften der angewandten

den Körper I₁ beispielsweise einer angenähert 100 μ Materialien berücksichtigt werden können, von denen

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das Zerfließen der Elektrode mehr oder weniger abhängt.

Ein geringes Zerfließen, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, braucht nicht immer Schwierigkeiten zu bereiten. Das Rohr 6 kann aus feuerfestem isolierendem Material, beispielsweise aus Quarzglas oder gesintertem Quarz bestehen. Nach dem Aufschmelzen bleibt es in seiner Lage um die Elektrode 4; es kann jedoch gewünschtenfalls weggeätzt werden. Es kann auch ein Rohr aus einem nicht feuerfesten, beispielsweise organischen Stoff Verwendung finden, das beispielsweise während des Aufschmelzens verkohlen kann und so noch hinreichenden Zusammenhang besitzt, um das Zerfließen des Elektrodenmetalls zu verhindern. Dies kann auch mittels der Kombination eines organischen Bindemittels und eines feuerfesten Füllstoffes erreicht werden. Die Anwendung eines solchen zeitweiligen Isolierrohres 7 ist in Fig. 3 durch gestrichelte Linien angegeben. Diese Anwendung kann dann vorteilhaft sein, wenn mechanische Spannungen beim Abkühlen tunlichst vermieden werden müssen. Wenn ein feuerfestes Rohr Verwendung findet, können diese Spannungen auch dadurch verringert werden, daß eine Schicht aus Ruß oder einem ähnlichen weichen Material im Rohr vorgesehen wird.

Den so angeordneten Elektroden 4 gegenüber befindet sich auf der flachen Oberfläche des halbleitenden Körpers eine zweite Elektrode 8 (Fig. 1 bis 3).

Auch diese zweite Elektrode kann in einer Aushöhlung angeordnet sein, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist, wobei dann gegebenenfalls ein Rohr 6 das Zerfließen verhindert.

In die aufgeschmolzenen Elektroden sind Stromzuführungsdrähte 9 und 10 eingelötet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:
1. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung, insbesondere eines Transistors, mit einem halbleitenden Körper, der in seiner Oberfläche mindestens eine Aushöhlung hat, in der eine aufgeschmolzene Elektrode angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektrodenmaterial in ein isolierendes Rohr aufgenommen und dann das Rohr mit dem Elektrodenmaterial gleichachsig in der Aushöhlung angeordnet und danach durch Erhitzen mit dem halbleitenden Körper verschmolzen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr aus feuerfestem isolierendem Material besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr nach dem Aufschmelzen der Elektrode entfernt wird, beispielsweise durch Ätzen.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr aus nicht feuerfestem Material besteht und beim Aufschmelzen der Elektrode ganz oder teilweise verschwindet.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Österreichische Patentschrift Nr. 154 538.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsche Patente Nr. 975 179, 1032405.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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