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Halbleiteranordnung
Die Erfindung betrifft die Ausbildung elektronischer Schaltungen möglichst kleiner Abmessungen und Verfahren zur Herstellung solcher Schaltungen. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Schaltungen, die zu einer Einheit zusammengefasst sind und aus halbleitendem Material aufgebaut sind.
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mente angestrebt. Diese Bestrebungen hatten wohl viele Erfolge aufzuweisen, erreichten jedoch bald ihre Grenzen. Es wurde auch vorgeschlagen, die Grösse der einzelnen Schaltelemente dadurch zu verringern, dass die Schutzhüllen der Schaltelemoata reggelassen wurden, wobei die mehr oder weniger üblichen Ar-
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bei die verschiedenen Schaltelemente mit gleichen Abmessungen hergestellt wurden, um einen engeren
Zusammenbau in der ausgeführten Schaltung zu erreichen.
Alle diese Methoden und Herstellungsarten erfordern aber eine grosse Anzahl und eine Vielfalt von Ar- beitsgängen bei der Herstellung einer vollständigen Schaltung. Beispielsweise werden die Widerstände als von allen Schaltelementen am leichtesten herstellbar angesehen ; wenn es sich jedoch darum handelt, Widerstände für Schaltungen kleinster Abmessungen herzustellen, u. zw. mit Hilfe der üblichen Herstellungmethoden, so müssen zumindest die folgenden Arbeitsvorgänge durchgeführt werden : a. Bildung der Grundplatte, b. Vorbereiten der Grundplatte, c. Aufbringen der Anschlüsse, d. Vorbereitung des Widerstandsmaterials, e. Aufbringen des Widerstandsmaterials, f. Hitzebehandlung des Widerstandsmaterials, g. Behandlung zum Schutze oder zur Stabilisierung des fertigen Widerstandes.
Kondensatoren, Transistoren und Dioden verlangen, wenn sie in derartigen "miniaturisierten" Schal- tungen Verwendung finden sollen, zumindest gleich viele Arbeitsvorgänge zu ihrer Herstellung. Unglücklicherweise sind aber manche dieser Herstellungsphasen miteinander unvereinbar. So kann beispielsweise die Behandlung, die zur Erzielung eines ausreichenden Schutzes für einen Widerstand erforderlich ist, andere Schaltelemente, wie etwa einen Kondensator oder einen Transistor, zerstören. Mit der Verkleinerung der gesamten Schaltung wächst sohin die Wichtigkeit der Beachtung solcher einander beeinflussender Behandlungsweisen.
Solche gegenseitige Beeinflussungen können dadurch verringert werden, dass die einzel- nen Schaltelemente getrennthergestellt und sodann zur fertigen Schaltung zusammengesetzt werden ; beim Zusammensetzvorgang können jedoch die sehr empfindlich gewordenen Schaltelemente leicht beschädigt werden.
Zufolge der grossen Anzahl der erforderlichen Arbeitsgänge wird die Überwachung der Herstellung sol- cher"miniaturisierter"Schaltungen sehr schwierig. So müssen viele Rohmaterialien genau überprüft und kontrolliert werden, wenn alle ihre Eigenschaften nicht ohne weiters bekannt sind. Weiters werden sehr vie-
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le Prüfvorgänge erforderlich und gerade, wenn ein grosser Aufwand für jeden Arbeitsgang gemacht wird, ist der Gesamtausstoss häufig gering. Die Zuverlässigkeit solcher Schaltungen im Betrieb ist auch oft ge- ring im Hinblick auf die sehr grosse Anzahl der zu ihrer Herstellung erforderlichen Arbeits- und Kontroll- vorgänge.
Die getrennte Herstellung der einzelnen Schaltelemente macht natürlich die Anordnung eige- ner Anschlüsse an jedem Schaltelement notwendig. Diese Anschlüsse können äusserst klein werden und durch einen Punkt einer leitfähigen Farbe gebildet sein. Aber trotzdem beanspruchen diese Anschlüsse einennichtgeringen Anteil der verfügbaren Fläche oder des verfügbaren Volumens, welche bzw. welches für die Schaltung vorgegeben ist und ergeben eine zusätzliche Ursache für Störungen in der Schaltung oder für Ausschuss.
Im Gegensatz zu den bisher gemachten Versuchen zur Miniaturisierung geht die vorliegende Erfin- dung von einem neuen und vom bisherigen völlig verschiedenen Gedanken zur Miniaturisierung aus. Un- ter völligem Verlassendes bisher bekannten schlägt die Erfindung vor, die Miniaturisierung durch die Ver- wendung von wenigen Rohstoffarten und möglichst wenigen Herstellungsgängen durchzuführen.
Gemäss der Erfindung wird bei einer Halbleiteranordnung, bestehend aus einem Körper aus einem
Halbleitereinkristall einer bestimmten Leitfähigkeitstype, welcher eine diffundierte Schicht entgegenge- setzter Leitfähigkeitstype aufweist, die mit dem Körper einen pn-Übergang bildet, vorgesehen, dass der
Körper in einander benachbarten Regionen verschiedene Schaltelemente aufweist, die zumindest einen
Teil einer Schaltung bilden.
Es ist wohl bereits bekanntgeworden, auf einem Block von Halbleitermaterial eine Anzahl von Re- gionen anderer Leitfähigkeitstype anzuordnen, so dass etwa in einem Block der n-Type mehrere Zonen der p-Type vorgesehen wurden, sodass praktisch ein Transistor mit einer vergrösserten Elektrodenzahl ent- stand. Dieser"Universaltransistor"musste natürlich mit Hilfe von Anschlüssen und Leitungen mit den übri- gen. vom Halbleiterblock, der den Universaltransistor trug, getrennten Schaltelementen verbunden wer- den.
Weiters ist es bekannt, in einem Block aus Halbleitermaterial drei Zonen abwechselnd verschiedener Leitfähigkeitstype und damit zwei Übergänge zu schaffen und diesen Block sodann quer zu den Ebenen der Übergänge einzuschneiden, wobei jeder Einschnitt von der entgegengesetzten Seite des Blockes wie der vorhergehende seinen Ausgang nahm und immer beide Übergangszonen durchtrennt. Man erhielt auf diese Weise in Serie liegende Gleichrichterelemente, welche, wieder über Anschlüsse und Leitungen mit andern, ausserhalb des Blockes liegenden Schaltelementen verbunden, in den verschiedensten Schaltungskombinationen verwendet werden konnten.
Demgegenüber wird aber gemäss der Erfindung vorgesehen, auf ein-und demselben Block aus Halbleitermaterial verschiedene Schaltelemente vorzusehen, so dass auf einem solchen Block eine komplette, betriebsfähige Schaltung gebildet ist.
Gegenstand der Erfindung ist es auch, neuartige Kondensatoren als Schaltelemente für derartige Schaltungen vorzusehen.
Andere und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen genauer erläutert, in welchen die Fig. l - 5a in schematischer Weise verschiedene Schaltelemente zeigen, welche entsprechend den Lehren der vorliegenden Erfindung hergestellt worden sind, so dass sie in einen einzigen Körper halbleitenden Materials eingebettet werden oder aber einen Teil eines solchen Körpers bilden können. Fig. 6a zeigt vereinfacht einen Multivibrator, welcher gemäss der Erfindung hergestellt ist. Fig. 6b zeigt das Schaltschema des Multivibrators, wie er in Fig. 6a gezeigt ist, unter Berücksichtigung der Darstellungsweise in der Fig. 6a, Fig. 7 zeigt das Schaltschema des Multivibrators in der üblichen Darstellungsweise.
In Fig. 8a ist ein gemäss der Erfindung hergestellter RC-Generator mit Phasendrehungsnetzwerk gezeigt, Fig. 8b zeigt, wieder unter Berücksichtigung der Darstellungsweise der Fig. 8a, das Schaltbild dieses Oszillators, und Fig. 8c zeigt das Schaltbild dieses Oszillators in der herkömmlichen Darstellungsweise.
Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben, um die Erfindung selbst und ihre verschiedenen Ausführungsmöglichkeiten und Formen besser verständlich zu machen.
Wie zuvor schon ausgeführt worden ist, befasst sich die Erfindung mit der Verringerung der Abmessungen, dersogenannten"Miniaturisierung", elektronischer Schaltungen. Wie weiters auch schon ausgeführt, sieht die Erfindung die Verwendung eines Körpers aus halbleitendem Material vor, welchem eine zweckmässige, äussere Form gegeben ist und innerhalb dessen ein flächiger pn-Übergang bzw. pn-Übergänge vorgesehensind sowie die Massnahme, von Schaltelementen Gebrauch zu machen, die innerhalb dieses Körpers ausgebildet sind oder Teile desselben bilden.
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Die Fig. l - 5 zeigen im Detail Schaltelemente, welche gemäss dem Wesen der vorliegenden Erfin- dung aufgebaut sind und welche innerhalb eines Körpers aus halbleitendem Material vorgesehen werden können. Es ist an dieser Stelle besonders hervorzuheben, dass der Körper aus halbleitendem Material die
Struktur eines Einkristalls hat und aus irgendeinem halbleitenden Material bestehen kann. Als Beispiele i hiefür können angeführt werden : Germanium, Silizium, Metall-Legierungen wie etwa Gallium-Arsenid,
Aluminium-Antimonid, Indium-Antimonid und ebensogut auch andere.
Unter Bezugnahme auf Fig. l ist dort der typische Aufbau eines Widerstandes gezeigt, welcher in einem Halbleitereinkristall liegen oder mit einem solchen vereinigt sein kann. Wie aus Fig. l hervorgeht, ist bei diesem Widerstands-Aufbau ein Widerstandskörper 10 aus halbleitendem Material vorgesehen, wel- ) ches entweder der n-oder der p-Type angehören kann. Ohmsche Kontakte 11 und 12 sind an einer Ober- fläche des Körpers 10 vorgesehen und stehen voneinander in einem solchen Abstand, dass der gewünschte
Widerstandswert erreicht wird. Wie dem Fachmann bekannt ist, wird unter einem"ohmschen Kontakt" eine solche Verbindung verstanden, welche bezüglich des Widerstandes, der sich dem in beliebiger Rich- tung fliessenden Strome bietet. Symmetrie und Linearität zeigt.
Wenn zwei Widerstände miteinander zu verbinden sind, so ist es also nicht erforderlich, an dem beiden Widerständen gemeinsamen Punkt zwei
Anschlüsse vorzusehen. Der Widerstandswert kann nach der folgenden Formel errechnet werden :
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Hiebei bedeutet L die Länge in cm, A die Querschnittsfläche und p den spezifischen Widerstand des
Halbleitermaterials in Ohm/cm.
Ein Widerstand, wie er in Fig. l gezeigt ist, kann auch innerhalb eines Halbleiterkörpers, einen Teil desselben bildend, vorgesehen werden. So ist in Fig. la mit 10 ein Körper aus einem halbleitenden Ma- terial der p-Type bezeichnet, in welchem eine n-Region lOb formiert ist. Zwischen dem Körper 10a und der Region lOb ist somit ein pn-Übergang gegeben, welcher mit dem Bezugszeichen 13 benannt ist. An der einen Oberfläche der Region lOb sind Kontakte lla und 12a vorgesehen, welche voneinander entspre- chenden Abstand haben, dass zwischen ihnen der gewünschte Widerstandswert erreicht wird. Genau so wie beim Beispiel nach der Fig. l bilden die Kontakte lla und 12a ohmsche Verbindungen zur Region lOb. Ein
Widerstand, wie er gemäss der Fig. la ausgebildet ist, bietet eine Reihe wichtiger Vorteile.
Zum ersten bildet der pn-Übergang eine Grenze für einen Stromfluss von der Region lOb der n-Type in den Körper 10a, welcher der p-Type angehört ; somit wird der Stromfluss in einen Weg innerhalb der Region von der n-Type gezwungen, u. zw. von einem Kontakt zum andern. Der zweite Vorteil ist darin gelegen, dass der Gesamtwert des Widerstandes in hohem Masse verändert bzw. auf den genauen, gewünschten Wert gebracht werden kann.
Der Widerstandswert kann dadurch verändert werden, dass die gesamte Oberfläche leicht geschabt wird, wodurch die oberste Schicht der n-Region lOb abgetragen wird ; hiebei ist aber sehr darauf zu achten, dassderpn-Übergangnichtdurchstossenwird. Wenn nämlich dieser Übergang (die Grenzschicht 13) an bestimmten Stellen durchstossen wird, so wird die Länge des Weges, den der Strom zwischen den beiden Kontakten durchwandern muss, entsprechend vergrössert. Der dritte, sicherlich als grösster zu bezeichnende Vorteil, der sich durch die Ausbildung eines Widerstandes nach der Fig. la ergibt, ist jener, dass durch entsprechende Wahl der Konzentration der Verunreinigung in der n-Region lOb geringe bzw. nahezu konstante Temperaturkoeffizienten für den Widerstand erreicht werden können.
Die obige Beschreibung bezog sich auf einen Körper 10a der p-Type und auf eine Region lOb der n-Type ; es ist aber klar, dass der Körper ebensogut von der n-Type und die Region lOb von der p-Type sein kann. Der in Fig. la gezeigte Widerstand kann natürlich als selbständiges Schaltelement hergestellt werden.
Kondensatoren können unter Ausnützung der Kapazität eines pn-Überganges, wie in Fig. 2 gezeigt, aufgebaut werden. Hiebei ist eine Platte 15 aus halbleitendem Material der p-Type gezeigt, in welcher sich eine flächig ausgebreitete Region 16 der n-Leitungstype befindet. An den einander entgegengesetzten Seiten der Platte 15 sind ohmsche Kontakte 17 vorgesehen. Die Kapazität eines flächig ausgebreiteten Überganges ist durch die Formel C - A ( 1- gegeben ; hiebe i bedeutet A die Fläche des Übergan- ges in cm ; e ist die Dielektrizitätskonstante, q ist die Elektronenladung, a ist der Gradient der Dichte der Verunreinigung (Störstellendichte) und V ist die angelegte Spannung.
An Stelle der Kondensatorausbildung gemäss der Fig. 2 kann ein solcher Kondensator auch innerhalb eines Halbleitereinkristalls vorgesehensein, wie dies aus der Fig. 2a ersichtlich ist. Die Fig. 2a zeigt einen Körper 15a aus einem halbleitenden Material, welches von der n-oder von der p-Type sein kann. Dieser Körper bildet den einen Belag des Kondensators. Auf eine Seite des Körpers 15a ist eine Schichte 18 auf-
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gedampft, welche das Dielektrikum das Kondensators bildet. Es ist natürlich erforderlich, dass die Schicht
18 eine hinreichende Dielektrizitätskonstante aufweist und-wenn sie in Kontakt mit dem Körper 15a steht - inert ist.
Siliziumoxyd wurde zur Bildung der Dielektrikumscl1ichte 18 als geeignet befunden und kann durch Aufdampfen oder mit Hilfe thermischer Oxydationsvorgänge auf den Körper 15a aufgebracht werden. Ein Blättchen 19 bildet den andern Belag des Kondensators und wird durch Aufdampfen leitenden Materials auf die Schichte 18 erhalten. Zur Bildung des Blättchens 19 wurden Gold und Aluminium als geeignet befunden. Am Körper 15a aus halbleitendem Material ist ein ohmscher Kontakt 17a vorgesehen, während die Verbindung mit dem Blättchen 19 durch einen üblichen, elektrischen Kontakt (nicht dargestellt) bewerkstelligt werden kann.
Kondensatoren, wie sie in der Fig. 2a dargestellt sind, zeigten bessere Stabilitätund in hohem Ausmasse gleichbleibende Eigenschaften im Gegensatz zu Kondensatoren, die unter Ausnützung der Kapazität eines pn-Überganges hergestellt sind. Natürlich können diese Kondensatoren nach Fig. 2a auch als selbständiges Schaltelement hergestellt werden.
Kondensatoren gemäss der Fig. 2 wirken naturgemäss auch als Dioden und müssen demgemäss in der Schaltung unter Beachtung der Polarität angeordnet werden. Nichtpolarisierte Kondensatoren können durch Gegeneinanderschaltung zweier solcher Kondensatoren gebildet werden. Obgleich Übergangskondensatoren (Kondensatoren, die unter Ausnützung der Kapazität des Überganges gebildet sind) eine ausgeprägte Spannungsabhängigkeit zeigen, ist eine derartige Abhängigkeit bei nichtpolarisierten Kondensatoren und bei niedrigeren Spannungen in einem geringeren Ausmasse vorhanden.
Derartige Widerstände und Kondensatoren können zu einem RC-Glied zusammengefügt werden. Ein solches ist in der Fig. 3 veranschaulicht. Hiebei ist mit 20 eine Platte aus halbleitendem Material der p-Type bezeichnet, in welcher eine n-leitende Schichte 21 ausgebildet ist. Diese letztere besitzt an ihrer freien Oberfläche einen Flächenkontakt 22, während an der entgegengesetzten Seite der Platte im Abstand voneinander stehende Kontakte 23 vorgesehen sind. Derartige RC-Glieder können als Tiefpassfilter, als Phasenschieber, als Kopplungsglied usw. Anwendung finden. Die Parameter dieser Glieder können mit Hilfe der bereits angegebenen Formeln errechnet werden. Es sind natürlich auch andere Bauformen solcher Glieder möglich.
Transistoren und Dioden können ebenfalls auf einer Platte ausgebildet werden, wie dies von Lee im "Bell System Technical Journal", Band 35, Seite 23 (1956) beschrieben ist. Diese Literaturstell (ä beschreibt einen Transistor, wie er in Fig. 4 gezeigt ist. Dieser besitzt einen Kollektor 25, einen flächigen pn-Übergang 26, eine Basis 27, einen Emitterkontakt 28, welcher eine gleichrichtende Verbindung mit der Basis 27
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undgeringem Querschnitt ausgebildet. Eine Diode ähnlichen Aufbaues ist in der Fig. 5 gezeigt. Sie besteht aus einer Region 35 dereinenLeitungstype, einerbutzenartig. vorspringenden Region 36 der entgegengesetzten
Leitungstyp, einem flächigen pn-Übergang zwischen diesen beiden Regionen und Kontakten 37 bzw. 38 für jede dieser Regionen.
Kleine Induktivitäten, wie sie für hohe Frequenzen Verwendung finden, können ebenfalls durch entsprechende Formgebung des Halbleiters hergestellt werden, wie dies in Fig. 5a gezeigt ist, in der eine Spi- ''als aus halbleitendem Material zu erkennen ist. Es ist auch möglich, photosensitive oder photoresistive eaaltelemente, Sonnenenergiezellen und andere, ähnliche Schaltelemente auf Grund der zuvor beschriebenen Massnahmen herzustellen.
Obgleich all diese Schaltelemente unter Bezugnahme auf einen einzigen Übergang in einem Halbleiter beschrieben worden sind, so ist es natürlich möglich, auch einen Aufbau mit zwei Übergängen anzuwenden. Derartige doppelte Übergänge finden zur Bildung von npn-oder pnp-Strukturen Anwendung.
Jedes entsprechende Material kann für die Halbleiter, die die Leitfähigkeit verursachenden Verunreinigungen (Störstellenbildner) und die Kontakte Verwendung finden. Zur Erzeugung der beschriebenen Schaltung können übliche und bekannte Verfahrensmassaahmun aiiaewendet werden.
Nachdem alle die beschriebenen Schaltelemente aus einem einzigen Stück, eben einem Halbleiter, hergestellt werden können, ist es möglich, alle diese Elemente in einem Einkristall-Halbleiterstück zusammenzufassen, welches einen flächigen pn-Übergang aufweist oder mehrere solcher Übergänge besitzt, und dieses Halbleiterstück entsprechend zu behandeln und zu bearbeiten, um die gesamte Schaltung bzw. die Schaltelemente in ihrer Gesamtheit mit ihren richtigen Werten zu erzeugen. Die Übergänge für die Transistoren, Dioden und Kondensatoren werden an zu diesem Zwecke vorgesehenen Vorsprüngen oder Butzen ("Mesas") gebildet.
Wie dies jedem Fachmanne geläufig ist, können die Schaltelemente nach ihrer Funktion in der Schaltung unterteilt werden. Dementsprechend können diese Schaltelemente entweder als aktive oder als pas- sive Schaltelemente benannt werden. Gemäss dem Buche"The Encyclopedic Dictionary of Electronics and
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Nuclear Engineering", welches von Sarbacherherausgegeben und bei Prentice Hall verlegt ist, sind die aktiven Elemente jene, welche in einem Widerstands-Netzwerk als Stromgeneratoren wirken, während die passiven Elemente nicht so wirken. Beispiele für aktive Elemente sind Photozellen und Transistoren. Beispiele für passive Elemente sind Widerstände, Kondensatoren und Spulen.
Dioden, welche üblicherweise als passive Elemente anzusehen sind, können, wenn sie entsprechend vorgespannt und mit Energie beaufschlagt werden, als aktive Kondensatoren wirken.
Eine besondere Ausführungsform einer elektronischen Schaltung, bei welcher die Prinzipien der vorliegenden Erfindung verwirklicht sind, ist in Fig. 6a dargestellt. Wie gezeigt, ist eine dünne Platte aus einem Halbleitereinkristall in entsprechender Weise bearbeitet und geformt worden ; sie enthält einen pn- Übergang und bildet einen kompletten Multivibrator, welcher sich praktisch nur auf der Oberfläche einer Seite dieser Platte befindet. Die einzelnen Gebiete dieser Platte sind mit Bezeichnungen versehen, welche den Funktionen der einzelnen Schaltelemente entsprechen, die von den verschiedenen Gebieten der Platte gebildet werden. In Fig. 6b ist das Schaltschema dieses Multivibrators gezeigt, u. zw. sind die einzelnen Schaltelemente in jener Lage gezeigt, welche sie in der Darstellung gemäss der Fig. 6a einnehmen.
Dasselbe Schaltbild ist-jedoch in der üblichen Darstellungsweise - in Fig. 7 gezeigt. Im folgenden wird die Herstellung des Multivibrators, wie er in den Fig. 6a, 6b und 7 gezeigt ist, zur Illustration des Multivibrators selbst beschrieben. Zuerst wird eine Platte aus halbleitendem Material, vorzugsweise Silizium oder Germanium, von entsprechendem Widerstandswert auf einer Seite poliert und geläppt. Für diesen Zweck wird ein 3 Ohm cm-Germanium der p-Type verwendet. Die Platte wird sodann einem AntimonEindiffundierungsprozess unterworfen, durch welchen eine Schicht der n-Type in einer Dicke von 0, 01778 mm an der Oberfläche der Platte gebildet wird. Die Platte wird sodann auf die richtige Grösse geschnitten, u. zw. auf etwa 5 x 2 mm. Die nicht polierte Oberfläche wird sodann geläppt, um der Platte eine Dicke von 0, 0624 mm zu verleihen.
Goldplattierte"Kovar'*-Kontakte (Anschlussfahnen) 50 werden in die richtige Lage gebracht und durch Anlegieren mit der Platte verbunden."Kovar"ist der Handelsname für eine aus Eisen, Nickel und Kobalt bestehende Legierung. Sodann wird Gold durch die Öffnungen einer Maske hindurch aufgedampft, um die Gebiete 51 - 54 zu bilden, welche die ohmschen Kontakte mit der n-Region herstellen, u. zw. den Anschluss an die Transistorbasen und an die Kondensatoren. Weiters wird durch die Öffnungen einer entsprechend geformten Maske Aluminium aufgedampft, um die Emitter 56 der Transistoren zu bilden. Die auf diese Weise hergestellten Emitter-Gebiete haben zusammen mit der n-Schicht gleichrichtende Wirkung.
Die Platte wird daraufhin mit einer lichtempfindlichen Schicht überzogen und durch ein Negativ hin-
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Entwicklung zurückbleibende Bild bildet die Abdeckung für einen nachfolgenden Ätzvorgang, um die Platte in die endgültige Form zu bringen. Beim vorliegenden Beispiel wird durch diesen Ätzvorgang ein Schlitz gebildet, der die Platte durchsetzt. Hiedurch ergibt sich die Isolierung zwischen den beiden Widerständen R und R, und der übrigen Schaltung und die für die übrigen Widerstände vorgesehenen Flächenteile werden in die richtige Form gebracht. Es kann sowohl rein chemisches Ätzen oder auch elektrolytisches Ätzen angewendet werden, jedoch dürfte dem elektrolytischen Ätzvorgang der Vorzug zu geben sein.
Nach diesem Vorgang wird der Überzug mit Hilfe eines Lösungsmittels wieder entfernt und die butzenartigen Vorsprünge ("Mesas") 60 werden mit Hilfe eines weiteren photographischen Prozesses, wie zuvor beschrieben, abgedeckt. Die Platte wird erneut in ein Ätzmittel getaucht und die n-Schicht wird an ihren freiliegenden Stellen abgetragen. In diesem Falle ist ein chemischer Ätzvorgang vorzuziehen. Die Überzugsschicht wird sodann wieder entfernt.
Nunmehr werden Golddrähte 70 mit Hilfe von Wärme mit den zugehörigen Flächenteilen zur Ver- vollständigung der Verbindungen der Schaltung angebracht und ein abschliessender Ätz-Reinigungsvorgang durchgeführt. An Stelle der Verwendung von Golddrähten 70 zur Bildung elektrischer Verbindungen können solche Verbindungen auch in anderer Weise hergestellt werden. Beispielsweise kann inertes und isolierendes Material wie Siliziumoxyd auf die Halbleiterplatte durch die Öffnungen einer Maske hindurch aufgedampft werden. um entweder die gesamte Oberfläche der Platte zu überdecken mit Ausnahme jener Stellen, an welchen ein elektrischer Kontakt mit der Platte herzustellen ist, oder um lediglich bestimmte Partien zu überdecken, welche sich zwischen den zu verbindenden Teilen erstrecken.
Elektrisch leitendes Material wie etwa Gold wird sodann auf das isolierende Material aufgelegt, um die erforderlichen elektrischen Verbindungen herzustellen.
Nach der Prüfung kann die Schaltung hermetisch abgeschlossen werden, um vor jeder Verunreinigung
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geschützt zu sein. Die fertige Schaltung ist um mehrere Grössenordnungen kleiner als alle andern, die bis- her bekanntgeworden sind. Da die zur Herstellung dieser Schaltung erforderlichen Verfahrensschritte sehr ähnlich jenen sind, die zur Erzeugung von Transistoren verwendet werden und da nur eine vergleichswei- se geringe Anzahl von solchen Verfahrensschritten notwendig ist, sind auf diese Weise hergestellte Schal- tungen sowohl billig und zuverlässig als auch sehr klein.
Eine weitere Illustration des Verfahrens ist in den Fig. 8a-8c dargelegt. Jeder Flächenabschnitt der aus einem Einkristall bestehenden Halbleiterplatte ist mit einem Symbol bezeichnet, welches auf jenes
Schaltelement Bezug hat, das von diesem Flächenabschnitt gebildet ist. Die gezeigte Einheit lässt die An- wendung von Widerständen, Transistoren und einem RC-Netzwerk zur Bildung eines kompletten RC-Gene- rators mit Phasendrehungsnetzwerk erkennen.
Es ist an dieser Stelle besonders hervorzuheben, dass die beiden beschriebenen Ausführungsformen lediglich zwei von vielen Möglichkeiten sind, Schaltungen nach der vorliegenden Erfindung aufzubauen.
Wenn natürlich auch eine Grenze gegeben ist hinsichtlich der Typen und der Werte der Schaltelemente, die innerhalb eines vorgegebenen, begrenzten Raumes angeordnet bzw. hergestellt werden können, so bildet die vorliegende Erfindung dennoch eine wesentliche Verbesserung des bisher auf diesem Gebiete bekannten. Zur Hervorhebung dieser Tatsache sei angeführt, dass es mit Hilfe der Erfindung und unter Verwendung der oben beschriebenen Verfahrensweisen möglich ist, eine Schaltelementdichte von fast 1, 1 Millionen Schaltelemente pro dms zu erreichen, während im Vergleich hiezu die höchste Dichte an Schaltelementen, die mit den herkömmlichen Methoden erzielbar war, knapp 18 000 Schaltelemente pro dm beträgt.
Wenngleich die Erfindung an Hand von besonderen Beispielen erläutert worden ist, so ist es klar, dass Abänderungen und Modifikationen möglich sind, ohne dass der Rahmen der Erfindung verlassen werden müsste. Derartige Abänderungen fallen selbstverständlich in den Umfang der Erfindung.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Halbleiteranordnung, bestehend aus einem Körper aus einem Halbleitereinkristall einer bestimmten Leitfähigkeitstype, welcher eine diffundierte Schicht entgegengesetzter Leitfähigkeitstype aufweist, die mit dem Körper einen pn-Übergang bildet, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper in einander benachbarten Regionen verschiedene aktive und passive Schaltelemente aufweist, die zumindest einen Teil einer Schaltung bilden.