DE1639546B1 - Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements mit pn-UEbergaengen und einem Halbleiterkoerper aus Silizium - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements mit pn-UEbergaengen und einem Halbleiterkoerper aus Silizium

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DE1639546B1 DE19611639546 DE1639546A DE1639546B1 DE 1639546 B1 DE1639546 B1 DE 1639546B1 DE 19611639546 DE19611639546 DE 19611639546 DE 1639546 A DE1639546 A DE 1639546A DE 1639546 B1 DE1639546 B1 DE 1639546B1
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Else Kooi
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur eine zu große Emdringtiefe der Elektrodenmaterial-Herstellung eines Halbleiterbauelements mit pn-Über- schmelze zu vermeiden, ist es jedoch bei Verwendung gangen und einem Halbleiterkörper aus Silizium durch von Gold oder Silber als Trägermaterial notwendig, eine Legierungs-Diffusionsbehandlung, bei dem durch nur kleine Mengen des Trägermaterials anzuwenden, überwiegende Diffusion eines Akzeptors aus einer auf 5 Daher wird die Elektrodenmateriallegierung in einer dem Siliziumkörper gebildeten Elektrodenmaterial- kleinen Menge auf einem am Ende verdickten Molybschmelze, die einen wirksamen Akzeptor und einen dändraht durch Tauchen oder Aufdampfen angewirksamen Donator enthält, im benachbarten Teil des bracht, was jedoch ein schwieriges und schlecht repro-Halbleiterkörpers eine Diffusionsschicht vom p-Typ duzierendes Verfahren ist, weshalb die Massenhergebildet wird und anschließend beim Abkühlen der io stellung von Siliziumtransistoren zu einem niedrigen Schmelze auf dieser Diffusionsschicht nacheinander Gestehungspreis nach diesem Verfahren also weniger eine rekristallisierte, durch überwiegende Segregation günstig ist.
des Donators η-leitende Siliziumschicht und ein als Es hat sich weiter gezeigt, daß, abgesehen von den
Kontakt zu verwendender Elektrodenmateiialrest ab- spezifischen Nachteilen des bereits vorgeschlagenen
gelagert werden. , . . ...^. 15 Verfahrens, die Legierungs-Diffusionsbehandlung bei
Ein solches Verfahren wird unter anderem bei der Silizium auch bei Verwendung von Legierungselek-
Herstellung von Germaniumtransistqren angewendet. trodenmaterialien mit anderen Kombinationen eines
Dabei besteht das aufzuschmelzende Elektroden- diffundierenden Akzeptors und eines segregierenden
material aus einem Trägermaterial, wie z. B. Blei oder Donators häufig unbefriedigende Resultate liefert und
Wismut, dem ein schnell diffundierender Donator, ao in bezug auf die Leitfähigkeit und den Leitfähigkeitstyp
z. B. Arsen, und ein Akzeptor mit hoher Segregations- der rekristallisierten und diffundierten Schicht schwer
konstante, z. B. Gallium oder Aluminium, in geringen reproduzierbar ist. Die erhaltenen Ergebnisse weichen j
Mengen, z. B. von einigen Gewichtsprozenten, züge- oft weit von dem ab, was auf Grund der zugesetzten \
setzt sind. Nach der Legierungs-Diffusionsbehandlung Akzeptor- und Donatormengen mit Rücksicht auf
ergibt dieses Elektrodenmaterial auf einem Germa- 25 ihre Diffusionsgeschwindigkeit und Segregations-
niumkörper vom p-Typ eine pnp-Struktur, die durch konstante erwartet werden könnte. Es tritt z.B. oft
die rekristallisierte Schicht vom p-Typ, die Diffusions- eine unzulängliche Diffusion des Akzeptors und eine
schicht vom η-Typ und dem verbleibenden, prlei- . ungenügende Segregation'des'Donators auf, und
tenden Teil des Körpers gebildet wird. Aus dem auf außerdem sind die Resultate unterschiedlich. Aufgabe
diese Weise erhaltenen Gebilde kann durch Anbrin- 30 der Erfindung ist es, eine einfache Maßnahme anzu-
gung einer Emitterelektrode vom η-Typ und eines geben, welche die Repr'oduzierbärkeit der Legierungs-
ohmschen Basiskontaktes auf dem verbleibenden Teil Diffusionsbehandlung erhöht, und besonders gut
vom p-Typ ein Hoob-Transistor hergestellt werden. geeignete Verfahren zu schaffen, die unter Durch-
Die Legierungs-Diffusionstechnik hat sich in dieser ' führung dieser Maßnahme die Massenherstellung von
Form auch zur Herstellung von pnp-Germaniumtraru· 35 Siliziumtransistoren zu einem niedrigen Gestehungs-
sistoren als geeignet erwiesen, bei denen der Elek- preis ermöglichen.
trodenmaterialrest und die kristallisierte Schicht vom Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Herp-Typ die Emitterelektrode, die Diffusionsschicht die stellung eines Halbleiterbauelements mit pn-Über-Basiszone und der verbleibende, p-leitende Teil des gangen der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß Körpers die Kollektorzone bilden. Um die diffundierte 40 dadurch gelöst, daß jnindestens einer der wirksamen Basiszone mit einem Basiskontakt zu versehen, wird Dotierungsstoffe erst nach dem der Legierungsdabei vor oder während der Legierungs-Diffusionsbe- diffusion vorangehenden Schmelzen des Elektrodenhandlung in die an der Aufschmelzstelle des Elek- materials und erst, nachdem eine Temperatur von trodenmaterials angrenzende Fläche des p-leitenden 700 0C erreicht ist, zugesetzt wird. Vorzugsweise werden \ Körpers eine Oberflächenschicht vom η-Typ eindiffun- 45 die wirksamen Dotierungsstoffe erst unmittelbar vor diert, die mit der unterhalb des Elektrodenmaterials dem Erreichen der Diffusionstemperatur zugesetzt,
zu bildenden, diffundierten Basiszone zusammenhängt, Bei Durchführung des Verfahrens nach der Erfinso daß sich der Basiskontakt auf einfache Weise auf dung, d. h. des hinausgeschobenen Zusatzes mindieser zusammenhängenden Oberflächenschicht an- destens eines der wirksamen Dotierungsstoffe können bringen läßt. 50 die Bedingungen der Legierüngs-Diffusionsbehandlung,
Es ist auch vorgeschlagen worden, diese Legierungs- wie z. B. der Temperaturverlauf während der Behand-Diffusionstechnik zur Herstellung von Siliziumtran- lung und die Gehalte an wirksamen Dotierungssistoren anzuwenden. Während bei Germanium diffun- stoffen, bedeutend weniger kritisch gewählt werden, dierende Donatoren und segregierende Akzeptoren und es werden dennoch gute Ergebnisse erzielt, woverwendet werden, werden bei Silizium die ; diffun- 55 durch die Reproduzierbarkeit günstig beeinflußt wird, dierenden Akzeptoren und segregierende Donatoren Diese günstige Wirkung, kann wahrscheinlich wie benutzt, da die Akzeptoren in Silizium.schneller.als folgt erklärt werden, obgleich die Erfindung nicht von Donatoren diffundieren. Bei dem bereits vorgeschla- dieser Erklärung abhängig ist. In der Praxis wurde genen Verfahren wird von einem Siliziumkörper vom gefunden, daß bei einer Legierungs-Diffusionsbehandn-Typ ausgegangen, in den vorher eine Oberflächen- 60 lung auf Silizium die Verhältnisse derart sind, daß der schicht vom η-Typ diffundiert wird. Auf diese Ober- zur Diffusion bestimmte Akzeptor, meist ein Element flächenschicht wird örtlich das zur Legierungsdiffusion der III. Gruppe des Periodischen Systems, weiter bestimmte Elektrodenmaterial in der Weise aufge- unten mit Am bezeichnet, und der zur Segregation schmolzen, daß die Eindringtiefe der Schmelze größer bestimmte Donator, häufig ein Element der V. Gruppe ist als die der vordiffundierten Schicht. Das Elektroden- 6g des Periodischen Systems, weiter unten mit By bematerial besteht im wesentlichen aus Gold oder Silber, zeichnet, Verbindungen z. B. der Formel AmBv bilden dem kleine Mengen von diffundierendem Aluminium können. Die Bildung von solchen Verbindungen hat und segregierendem Antimon zugesetzt werden. Um jedoch zur Folge, daß ein Teil der vorhandenen Do-
ORIGfNAL INSPECTED
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nator- und Akzeptormengen nieht mehr zur Segre- es auch möglich;, kleine Mengen des Dotierungsstoffes gation bzw. Diffusion zur Verfügung steht; dieser Teil in Form eines dünnen Drahtes nach dem Schmelzen hängt unter anderen von dem während der Segre- des Elektrodenmaterials in die-Schmelze einzuführen, gation und Diffusion erreichten chemischen Gleich- Vorzugsweise besteht das aufzuschmelzende Elek-
gewicht bezüglich der Bildung dieser Verbindung und 5 trodenmaterial vorwiegend aus Zinn. Außer den wirksomit auch von dem Temperaturverlauf während der samen Dotierungsstoffen kann, das Zinn auch nicht Behandlung und von dem Zustand in dem vorher her- störende Mengen eines weiteren, praktisch neutralen gestellten Elektrodenmaterial und weiter von den an Elementes, z. B.. Blei, enthalten. Die Verwendung von der Reaktion beteiligten Mengen der Komponenten Zinn als Trägermaterial hat den großen Vorteil,, daß ab. Bei dem üblichen, vorstehend geschilderten Ver- io verhältnismäßig große Elektrodenkörper benutzt werfahren, bei dem die beiden Dotierungsstoffe vorher den können, ohne daß die Eindringtiefe zu groß wird, dem Elektrodenmaterial zugesetzt werden und darin was auf die geringe Löslichkeit von Silizium in Zinn bereits teilweise in Form einer solchen Verbindung auch bei den zur Legierungsdiffusion anzuwendenden oder in einer die Bildung einer solchen Verbindung hohen Temperaturen zwischen etwa 1000 und 1200° C fördernden Form vorhanden sind, kann die Bildung 15 zurückzuführen ist. Außerdem verdampft das Zinn der Verbindung eine wichtige Rolle spielen, weshalb iei diesen hohen Temperaturen nicht in nennenssich ein ausreichender Grad von. Reproduzierbarkeit wertem Maße. Darüber hinaus ergibt es sich, daß Zinn schwer erzielen läßt. Überdies können diese; Verbin- eine große Saugkraft auf in der Dampfform vorhandungen und Komponenten manchmal sehr reaktiv dene Dotierungsstoffe, wie z. B. Aluminium, hat, was sein und beim Erhitzen mit den Umgebungsgasen, z. B. 20 sich auf die Übertragung auf diesem Wege günstig mit kleinen Spuren Wasserdampf oder mit Sauerstoff, auswirkt. Obgleich somit Zinn als Trägermaterial zu störend reagieren. Bei dem Verfahren nach der Erfin- bevorzugen ist, lassen sich auch andere Trägermatedung jedoch wird mindestens einer der Dotierungs- rialien, wie z. B. Indium, verwenden, stoffe erst später, z. B. kurz vor dem Erreichen der Als diffundierender Akzeptor kommen insbesondere
Diffusionstemperatur zugesetzt, so daß die Möglich- as die Elemente der III. Gruppe des Periodischen Systems keit einer Bildung der Verbindung, die selbstyerständ- in. Betracht, wie z. B, Aluminium und Gallium. Als lieh eine gewisse Zeit, insbesondere zur Keimbildung, segregierender Donator lassen sich, insbesondere die beansprucht, verringert wird oder durch die Bildung Elemente der V.Gruppe des Periodischen Systems, dieser Verbindung sich weniger schädlich auswirken wie z. B. Arsen, Antimonrund Phosphor, verwenden, wird. ■ . 30.Zur Legierungs-Diffusionsbehandlungmüssen ein Ak-
Um die Möglichkeit von Schwierigkeiten infolge zeptor und ein Donator selbstverständlich so gewählt der Bildung der erwähnten Verbindungen noch weiter und in solchen Mengen zugesetzt werden, daß jeweils herabzusetzen, wird bei einer weiteren bevorzugten die Diffusion des Akzeptors und die Segregation des Ausführungsform der Erfindung die Zufuhr des wirk- Donators vorherrschen und. daß: vorzugsweise die samen Dotierungsstoffes derart geregelt, daß die 35 Donatorkonzentration in der Schmelze die Akzeptor-Konzentration des zur Diffusion bestimmten Akzeptors konzentration überschreitet. Es zeigte sich z.B., daß in der Elektrodenmaterialschmelze kleiner ist als die sich bei Verwendung von Zinn als Trägermaterial Konzentration des zur. Segregation bestimmten Do- Gallium als diffundierender Dotierungsstoff mit Arsen nators. Beim Durchführen des Verfahrens nach der oder Antimon als segregierender Dotierungsstoff und Erfindung werden auch bei einer niedrigeren Donator- 40 Aluminium als diffundierender Dotierungsstoff mit konzentration als der Akzeptorkonzentration bei Arsen, Antimon oder Phosphor als segregierender passender Wahl eines Donators mit einer höheren Dotierungsstoff kombinieren lassen. Segregationskonstante als derjenigen des Akzeptors Als diffundierender Dotierungsstoff wird vorzugsgünstige Ergebnisse erzielt, da bei dem Verfahren nach weise Aluminium verwendet, da Aluminium eine hohe der Erfindung die Bildung z. B, der AniBv-Verbin- 45 Diffusionsgeschwindigkeit hat, die um einen Faktor düngen kein störender Faktor ist, oder wenigstens von 40 bis 50 größer ist als die von Gallium, und da es nicht in dem Maße wie bei dem üblichen Verfahren, in Kombination mit den anderen Donatorelementen insbesondere bei schneller Abkühlung nach der Be- einen besonders gut geeigneten pn-Übergang zwischen handlung. . der rekristallisierten Schicht und der diffundierten
Vorzugsweise wird mindestens einer der wirksamen 5° Schicht liefert. .
Dotierungsstoffe in Form des Dampfes der Elektroden- Die Verwendung von Aluminium ist besonders
materialschmelze zugeführt, z. B. durch Verdampfung günstig, wenn Zinn als Trägermaterial verwendet wird, des Dotierungsstoffes selber in dem Erhitzungsraum Es hat sich weiter gezeigt, daß Aluminium auf einfache oder durch Ausdampf enauseiner Legierungoder einer Weise in Form von Dampf mit einer genau einstell-Verbindung dieses Dotierungsstoffes. Der Zusatz des 55 baren Konzentration und in einem sehr reinen Zuwirksamen Dotierungsstoffes in Dampfform hat den stand dem geschmolzenen Elektrodenmaterial zugeweiteren Vorteil einer großen Reproduzierbarkeit der setzt werden kann.
zugeführten Dotierungsstoffmenge, d. h. durch die Bei einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform
Beeinflussung der. Zeitdauer und der Temperatur, was der Legierungs-Diffusionsbehandlung nach der Erfinbesonders bei kleinen zu übertragenden Mengen 60 dung wird daher Aluminium als diffundierender Dowichtig ist. Auf diesem Wege läßt sich auf einfache tierungsstoff wenigstens im wesentlichen nach dem der Weise die vorstehend geschilderte, bevorzugte Maß- Legierungs - Diffusionsbehandlung vorangehenden nähme, d.h. die Wahl einer kleineren Akzeptorkonzen- _. Schmelzvorgang in Form von Dampf der Elektro dentration als der Donatorkonzentration durchführen. materialschmelze zugesetzt, indem ein aluminium-Weiterhin hat dieses Übertragungsverfahren den Vor- 65 haltiger Stoff, vorzugsweise metallisches Aluminium, teil, daß der Dotierungsstoff in reiner Form der Elek- auf eine Temperatur von mindestens 1000° C, vorzugstrodenmaterialschmelze zugesetzt wird. Obgleich die weise zwischen etwa 1050 und 1200° C, erhitzt wird. Übertragung vorzugsweise durch. Dampf erfolgt, ist Die Einführung in die Elektrodenmaterialschmelze
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kann auf übliche Weise in einer inerten Atmosphäre eines Donators eine η-leitende rekristallisierte Emitteroder im Vakuum erfolgen. Es ist vorteilhaft, eine zone und ein Emitterkontakt aus der Schmelze abgesauerstofffreie Atmosphäre anzuwenden. Die Zufuhr trennt werden. Die Basiselektrode wird neben der von Aluminium zur Elektrodenmaterialschmelze wird Emitterelektrode auf einer mit der unterhalb der vorzugsweise in einer stickstoffhaltigen Atmosphäre 5 Emitterelektrode liegenden Basiszone zusammendurchgeführt, z. B. in einem Gemisch von H2 und N2, hängenden Oberflächenschicht vom p-Typ angebracht, da es sich gezeigt hat, daß bei der Übertragung von die zu diesem Zweck z. B. während der Legierungsdampfförmigem Aluminium auf einen Elektroden- Diffusionsbehandlung in der an die Emitterelektrode körper Stickstoff diese Aluminiumbeförderung be- grenzenden Oberfläche erzeugt werden kann. Vorzugsgünstigt, so daß durch Änderung des Stickstoffgehaltes ίο weise wird jedoch in den η-leitenden Siliziumkörper der Umgebung die transportierte Menge Aluminium bereits vor der Legierungs-Diffusionsbehandlung eine regelbar ist. Es ergab sich, daß dampfförmiges Gallium Oberflächenschicht vom p-Typ eindiffundiert, und die auf ähnliche Weise übertragen werden konnte. Das Legierungs-Diffusionsbehandlung wird derart durch-Donatorelement kann bereits vorher in das Elektroden- geführt, daß die Eindringtiefe der Schmelze des material gebracht werden, oder es kann zu gleicher 15 Emitterelektrodenmaterials praktisch gleich der EinZeit in Kombination mit Aluminium als diffundie- dringtiefe der vordiffundierten Oberflächenschicht oder rendem Dotierungsstoff in die Elektrodenmaterial- größer als diese ist. Die vordiffundierte Oberflächenschmelze übergedampft werden. Es werden besonders schicht sichert eine niederohmige Verbindung mit der günstige Resultate mit Arsen und Phosphor als nachträglich oder gleichzeitig anzubringenden Basissegregierender Dotierungsstoff erzielt, von diesen zwei 20 elektrode, während die größere Eindringtiefe der Elementen ist Arsen zu bevorzugen. Schmelze des Elektrodenmaterials die Stärke der
Es werden auch gute Resultate erzielt, indem vorher Basiszone unabhängig von der Vorbehandlung macht. λ der Akzeptor, z. B. Aluminium, Gallium oder Bor, in Bei der Herstellung einer npn-Transistorstruktur " das Elektrodenmaterial aufgenommen wird und der durch dieses Verfahren kann die hinausgeschobene Donator erst nach dem der Legierungsdiffusion voran- 25 Zufuhr mindestens eines der wirksamen Dotierungsgehenden Schmelzen des Elektrodenmaterials vor- stoffe gemäß der Erfindung vorteilhaft benutzt werden; zugsweise in Form des Dampfes der Schmelze züge- die Erfindung ermöglicht, auf diesem Wege eine einführt wird, fache Massenherstellung von Silizium-npn-Transisto-
Nachdem ein oder beide wirksamen Dotierungs- ren durchzuführen.
stoffe in den angemessenen Konzentrationen in die 30 Bei einer besonderen Ausführungsform des Ver-
Elektrodenmaterialschmelze gebracht worden sind, fahrens nach der Erfindung werden zu diesem Zweck
wird die Elektrodenmaterialschmelze weiter erhitzt, nebeneinander auf dem Siliziumkörper gleichzeitig ein
um die Legierungsdiffusion auf übliche Weise bei einer als Basiselektrode bestimmter Elektrodenkörper und
Temperatur zwischen etwa 1050 und 12000C durch- ein als Emitterelektrode bestimmter Elektrodenkörper,
zuführen, während der zum Erreichen der gewünschten 35 beide vorzugsweise aus Zinn, durch Erhitzung ange-
Eindringtiefe der Diffusionsschicht erforderlichen bracht, worauf nach Abkühlung dem als Basiselektrode
Zeitspanne, z.B. auf 11000C während 3 Minuten, dienenden Elektrodenkörper eine Menge Akzeptor-
worauf beim Abkühlen sich die rekristallisierte Schicht material, z. B. in Form eines Breies, zugesetzt wird,
vom η-Typ aus der Schmelze abscheidet und das Darauf wird das Ganze zur Durchführung der Legie-
weitere Elektrodenmaterial erstarrt. 40 rungsdiffusion erhitzt, wodurch ein Teil des Akzeptor-
Bei der Legierungs-Diffusionsbehandlung nach der materials des als Basiselektrode dienenden Elektroden-Erfindung kann von einem p-leitenden Siliziumkörper körpers in die Schmelze des Emitterelektrodenmateausgegangen werden, und es kann auf die geschilderte rials übergeführt wird, von der her durch Diffusion die ^ Weise z. B. ein npn-Drifttransistor hergestellt werden, Basiszone gebildet wird. Zu diesem Zweck wird als \ indem nach der Legierungs-Diffusionsbehandlung auf 45 Akzeptor insbesondere Aluminium verwendet; das dem Körper vom p-Typ eine η-leitende Kollektor- Überführen von Aluminium erfolgt vorzugsweise in elektrode und eine ohmsche Basiselektrode auflegiert einer stickstoffhaltigen Atmosphäre. Um das Anbrinwerden. Der Rest des Elektrodenmaterials, von dem gen der Elektrodenkörper, z. B. unter Anwendung von her die Legierungsdiffusion erfolgt, kann darauf ge- Lehren zu vereinfachen und die Verwechslung von meinsam mit der rekristallisierten Schicht als Emitter- 50 unterschiedlichen Elektrodenkörpern zu verhüten, elektrode benutzt werden, während der eindiffundierte werden die Elektrodenkörper vorzugsweise in gleicher Akzeptor das Driftfeld in der Basiszone liefert. Auf Bemessung und Zusammensetzung ausgebildet. Dabei ähnliche Weise können, indem von einem hoch- können für die Emitterelektrode und die Basiselektrode ohmigen p-leitenden oder einem praktisch eigen- z. B. Kügelchen gleicher Größe aus reinem Zinn beleitenden Siliziumkörper ausgegangen wird, npsn- 55 nutzt werden, in welchem Falle der segregierende oder npin-Transistoren hergestellt werden. Weiter kann Donator, z. B. Arsen, ähnlich wie das Aluminium auch auf ähnliche Weise, wie vorstehend für Germanium während der Legierungsdiffusion in Form des Dampfes beschrieben ist, indem von dem Siliziumkörper vom der Schmelze des Elektrodenmaterials von einem η-Typ ausgegangen wird, auf einfache Weise ein Arsenlager, z. B. einer Arsenlegierung her, die in dem Silizium-»Hook«-Transistor (npnp) hergestellt werden. 60 Erhitzungsraum vorhanden ist, zugeführt werden
Die Erfindung hat sich als besonders gut geeignet kann. Vorzugsweise wird der Donator jedoch vorher zur Herstellung eines npn-Siliziumtransistors gezeigt, in das Elektrodenmaterial aufgenommen, in welchem wobei auf einem Siliziumkörper vom η-Typ ein als Falle es dennoch vorteilhaft ist, von einem Basis-Emitter zu verwendender Elektrodenkörper aufge- elektrodenkörper und einem Emitterelektrodenkörper schmolzen wird, während von der erzeugten Emitter- 65 gleicher Größe und Zusammensetzung auszugehen, elektrodenmaterialschmelze her durch Diffusion eines Wenn nach der Anheftung eine hinreichende Menge Akzeptors eine p-Typ-Basiszone in dem Körper ge- Aluminium auf den Basiselektrodenkörper gebracht bildet wird, wobei nach Abkühlen durch Segregation wird, kann dennoch durch Überkompensation des
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Donators das Aluminium eine ohmsche Basiselektrode möglicht es das Klebematerial, den Siliziumkörper,
auf der Basiszone ergeben. Die besondere Maßnahme mit den Elektrodenkörpern nach unten, oberhalb des
des Anbringens des Akzeptors auf dem Basiselektro- Aluminiumlagers anzubringen,
denkörper ermöglicht das Anbringen einer hin- Aus der auf diese Weise erhaltenen npn-Struktur
reichenden Menge des Akzeptors, während auf diese 5 kann auf einfache Weise ein npn-Transistor herge-
Weise außerdem erzielt wird, daß die der Schmelze des stellt werden, indem die Kollektorzone vom n-Typ
Emitterelektrodenmaterials zuzusetzende Menge dieses mit einer ohmschen Elektrode vom η-Typ versehen
Akzeptors durch Regelung der Zeit und der Tempe- wird. Aus dieser npn-Struktur kann z. B. auch ein
ratur bei der Erhitzung bis zu sehr niedrigen Werten npnp-Transistor hergestellt werden, indem die Kollek-
geregelt werden kann, was auf andere Weise schwer zu io torzone vom η-Typ mit einer gleichrichtenden,
erreichen ist. Um eine sehr niederohmige ohmsche p-leitenden Elektrode versehen wird. Die geschilderten,
Verbindung zwischen Basiselektrode und Basiszone zu besonderen Ausführungsformen lassen sich somit
sichern, hat es sich weiter als sehr günstig erwiesen, nicht nur zur Herstellung eines npn-Transistors, son-
nach der Anheftung außer dem Aluminium auch Bor dem auch vorteilhaft zur Herstellung eines npnp-Tran-
auf dem als Basiselektrode dienenden Elektroden- 15 sistors verwenden.
körper anzubringen, was wieder auf einfache Weise Ergänzend sei noch darauf hingewiesen, daß bereits
durch Anbringung in Form eines Breies erfolgen kann. ein Legierungs-Diffusionsverfahren (österreichische
Auch wenn nicht der Akzeptor, wie bei der vor- Patentschrift 204 604) bekannt ist, bei dem gegebenenstehend geschilderten Ausführungsform, sondern der falls der zu diffundierende Dotierungsstoff während Donator erst nachträglich zugesetzt wird, ist dies ein 20 des Aufschmelzen des Legierungsmaterials auf den für die Massenherstellung von Silizium-npn-Tran- Halbleiterkörper, der z. B. aus Germanium oder sistoren geeignetes Verfahren. Bei einer bevorzugten Silizium bestehen kann, der Schmelze zugesetzt wird. Ausführungsform eines solchen Verfahrens werden auf Der genannten Patentschrift ist aber keinerlei Hinweis dem Siliziumkörper nebeneinander ein als Basiselek- auf das hier zu lösende Problem, d. h. zum Beispiel die trode bestimmter Elektrodenkörper und ein als 25 Bildung von ArnBv-Verbindungen in der Schmelze zu Emitterelektrode bestimmter Elektrodenkörper ange- verhindern, und die gefundene Lösung, nämlich das bracht, worauf dem als Basiselektrode bestimmten Zusetzen eines der Dotierungsstoffe erst nach dem Elektrodenkörper eine Menge Bor zugesetzt wird. Schmelzen und erst bei einer Temperatur oberhalb von Darauf wird das Ganze zur Durchführung der Legie- 700° C, zu entnehmen.
rungsdiffusion erhitzt, wobei während der Erhitzung 30 Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeich-
der Donator in Form des Dampfes zugeführt wird. In nungen an zwei Ausführungsbeispielen, die sich auf die
diesem Falle werden besonders gute Ergebnisse mit Herstellung eines npn-Siliziumtransistors beziehen,
Arsen als Donator erzielt, dessen Zufuhr in Form des näher erläutert. Es zeigen
Dampfes auf einfache Weise bewirkt werden kann, in- F i g. 1 bis 4 das schematisch und im Schnitt dargedem in dem Erhitzungsraum ein Arsenlager, Vorzugs- 35 stellte Sperrschichtsystem aus Silizium in vier aufeinweise eine Arsenlegierung, z. B. Zinnarsen, unterge- anderfolgenden Phasen während eines ersten Herbracht wird, von dem aus das Arsen ohne weiteres stellungsverfahrenSj
verdampft. Das auf der Basiselektrode angebrachte F i g. 5 schematisch, im Schnitt, den Siliziumkörper
Bor schützt diesen Elektrodenkörper einigermaßen vor während einer Phase eines zweiten Herstellungsver-
dem Donatordampf und kann weiter die gegebenen- 40 fahrens.
falls verbleibende Donatormenge in dem Basiselektro- A ».., ... -I1
denkörper überkompensieren und eine gute ohmsche Ausiunrungsoeispieii
Verbindung liefern. Der diffundierende Akzeptor kann Es wurde von einer rechteckigen, η-leitenden SiIibereits vor der Anheftung in die Elektrodenkörper ge- ziumplatte mit einem spezifischen Widerstand von bracht worden sein. Vorzugsweise wird jedoch als 45 2 Ohm · cm und einer Oberfläche von etwa 1,4-1,4 mm2 Akzeptor Aluminium verwendet, in welchem Falle es ausgegangen. Die Platte wurde zunächst geschliffen sehr vorteilhaft ist, von Elektrodenkörpern aus dem und dann in einem Ätzbad mit einer Zusammensetzung gleichen Trägermaterial, vorzugsweise Zinn, auszu- von 4 Volumteilen 70 % HNO3 und 1 Volumteil 48 % gehen, während die Anheftung der Elektrodenkörper HF bis zu einer Stärke von etwa 250 μηι geätzt, worauf durch Erhitzung auf eine Temperatur von mehr als 50 eine reine, glatte Siliziumfläche erhalten wurde.
1000°C erfolgt, wobei Aluminium in Form des In die η-leitende Platte wird darauf eine dünne Ober-Dampfes in die geschmolzenen Elektrodenkörper ein- flächenschicht vom p-Typ vordiffundiert. Zu diesem geführt wird. In diesem Falle wird außerdem ge- Zweck wurde die Platte in einem Quarzrohr auf etwa sichert, daß infolge des Vorhandenseins von Alumi- 1200° C erhitzt, während durch das Rohr ein wassernium in dem Basiselektrodenkörper die Löslichkeit des 55 dampfhaltiger Wasserstoffstrom geführt wurde, der Bors vergrößert wird. Die Elektrodenkörper können vorher über eine Menge auf 950°C erhitztes Ca2O3 gevorteilhaft in gleicher Größe und Zusammensetzung führt wurde, wobei er Gallium aufgenommen hatte, ausgebildet werden. Durch Erhitzung auf etwa 12000C während etwa
Um eine gute Aufnahme des Aluminiums von den 30 Minuten wurde ein η-leitender Siliziumkörper mit
Elektrodenkörpem zu sichern, kann vorteilhaft derart 60 einer vordiffundierten Oberflächenschicht 2 vom p-Typ
vorgegangen werden, daß die Elektrodenkörper zu- von etwa 6 \xm Stärke erhalten, wie aus F i g. 1 im
nächst durch Verwendung eines Klebemittels vorläufig Schnitt ersichtlich ist. Die Oberflächenschicht 2 ist mit
an dem Siliziumkörper angeheftet werden, worauf der einer äußerst dünnen Siliziumoxydhaut 3 überzogen.
Siliziumkörper während der Erhitzung zum Durch- Deutlichkeitshalber sind einige Abmessungen in der
führen der Anheftung mit der mit Elektrodenkörpern 65 Figur in übertriebenem Maßstab angegeben,
bedeckten Seite gegenüber einem homogen verteilten Nach dem Entfernen der Oxydhaut 3 durch Tauchen
Aluminiumlager, z. B. einer Aluminiumpulverschicht in eine 48 % HF-Lösung werden ein zur Basiselektrode
oder einer Aluminiumfolie, angebracht wird. Dabei er- bestimmter Elektrodenkörper 4 und ein zur Emitter-
9 10
elektrode bestimmter Elektrodenkörper 5 nebenein- Basiszone. Die Stärke der Basiszone 11 unterhalb der ander auf der Oberflächenschicht angebracht, z. B. Emitterelektrode 5a, 5b beträgt etwa um 2 μπα. Die durch ein Klebemittel, wie z. B. Rinderklauenöl. Beide Teile 11 und 12 der Basiszone hängen mit der vor-Elektrodenkörper wurden in gleicher Größe in Form diffundierten Schicht 2 zusammen, die eine niedereiner Kugel mit einem Durchmesser von etwa 150 μπα 5 ohmige Verbindung zwischen den beiden Elektroden ausgebildet; beide bestanden aus einer Arsenlegierung bildet. Der verbleibende η-leitende Teil 1 des ursprüng-(99,5 Gewichtsprozent Sn; 0,5 Gewichtsprozent As). liehen Körpers kann als Kollektorzone benutzt werden. Das Donatorarsen ist somit in diesem Falle bereits vor- Zu diesem Zweck wird die Kollektorseite des Körpers her in die Kügelchen aufgenommen. Die beiden zunächst in einem Ätzbad aus 1 Volumteil rauchender Kügelchen wurden darauf während etwa 2 Minuten in io HNO3, 1 Volumteil HF und 1 Volumteil Eisessigsäure einem Quarzrohr mit hindurchgeführtem Wasserstoff abgeätzt, bis die Platte noch eine Stärke von etwa auf etwa 10300C erhitzt, so daß sie auf dem Silizium- 150μπι hat, was in Fig. 3 durch die gestrichelte körper festgeschmolzen wurden; dies ergab die Konfi- Linie 8 angedeutet ist.
guration nach F i g. 2. Der Abstand zwischen dem als Fig. 4 veranschaulicht schematisch, auf welche
Basiselektrode bestimmten Kügelchen 4 und dem als 15 Weise die Kollektorzone 1 auf einen Fernico-Streifen 9 Emitterelektrode bestimmten Kügelchen 5 betrug etwa auflegiert wird. Zu diesem Zweck war der Fernico-60 μΐη. Die Schmelzen der Kügelchen 4 und 5 sind Streifen vorher mit einer 10 μπι starken Au-Sb-Schicht durch die Oberflächenschicht 2 hindurch in den inneren (0,3 Gewichtsprozent Sb) auf galvanischem Wege bep-leitenden Teil 1 eingedrungen. Nach Abkühlung deckt. Die Lötschicht 10 bildet eine ohmsche Verbinwird auf dem als Basiselektrode bestimmten Kugel- 20 dung zwischen dem Fernico-Streifen 9 und der n-leitenchen 4 eine kleine Menge eines Borbreies 6 auf der den Kollektorzone 1. Löten erfolgte bei einer Tempe-Basis von Alkydharz und einer Aluminiumtinte 7 mit ratur von etwa 4700C während etwa einer halben einem Pinsel oder einer Nadel angebracht. Minute. An dem Basiskontakt 4b und dem Emitter-
Das Ganze wird darauf in einem Quarzrohr, durch kontakt 5 b wurden darauf 50 μπι starke Zuführungsweiches ein H2-StTOm geführt wird, auf etwa 10700C 25 drähte 22 und 23 aus Nickel befestigt,
erhitzt und während einiger Minuten auf dieser Tem- Zwischen dem Emitterkontakt 5b und dem Basis-
peratur gehalten, wobei während dieses Vorganges kontakt 4b wurde eine Maskierungsschicht 13 aus Aluminium und Bor in der Schmelze des Basiselektro- Weichpolyäthylen angebracht, und der Transistor denmaterials gelöst werden. Darauf wird dem Gas- wurde darauf mit einer Ätzflüssigkeit aus 1 Volumteil strom Stickstoff zugesetzt, so daß ein Gasgemisch aus 30 rauchender HNO3, 1 Volumteil 48% HF und 1 Vo-1 Volumteil H2 und 3 Volumteilen N2 erhalten wird. lumteil Eisessigsäure während etwa 10 Sekunden be-Gleichzeitig wird die Temperatur innerhalb etwa spritzt und darauf in deionisiertem Wasser abgespült. 15 Minuten auf etwa 1130° C gesteigert. Während Auf diese Weise wurden die außerhalb der Maskiedieses Zeitintervalls wird Aluminium von dem als rungsschicht 13 liegenden Teile des Siliziumkörpers Basiselektrode bestimmten Kügelchen auf die Schmelze 35 entfernt, was in F i g. 4 durch die gestrichelten Linien 14 des Emitterelektrodenmaterials übertragen, wobei die und 15 angedeutet ist. Die Weichpolyäthylenschicht 13 Konzentration kleiner ist als die vorhandene Arsen- wurde darauf in siedendem Toluol gelöst, und der konzentration. Das Vorhandensein von Stickstoff Transistor wurde noch sehr leicht in dem letztgenannfördert die Übertragung von Aluminium in erheb- ten Ätzmittel nachgeätzt und in deionisiertem Wasser lichem Maße, und ohne Stickstoff wäre eine wesentlich 40 gespült. Bei Messung ergab es sich, daß der Stromverlängere Zeitperiode notwendig. Durch die Zufuhr von Stärkungsfaktor α' bei 6 V Sperrspannung zwischen Stickstoff läßt sich die Aluminiumübertragung außer- dem Basiskontakt und dem Kollektorkontakt und bei dem beeinflussen. Auf diese Weise wird somit einer der ImA Emitterstrom etwa 50 betrug, während der wirksamen Dotierungsstoffe, d. h. Aluminium, erst Basiswiderstand Rw etwa 70 Ohm war.
nach dem Schmelzvorgang für das Emitterelektroden- 45 Das vorstehend geschilderte Verfahren nach der material, also vor der Legierungs-Diffusionsbehand- Erfindung und dessen bevorzugte Maßnahmen erlung, dieser Schmelze zugeführt. Nachdem die Tempe- möglichen es, gewünschtenfalls große Anzahlen solcher ratur von 11300C erreicht ist, wird sie während etwa npn-Siliziumtransistoren gleichzeitig herzustellen, in-3 bis 4 Minuten langsam auf etwa 11200C herabge- dem eine Anzahl von Sätzen dieser Elektrodenkörper mindert, während welcher Zeit die Diffusion der p-Typ 5° nebeneinander auf einem streifenförmigen Silizium-Basiszone unterhalb der Schmelze des Emitterelektro- körper angebracht und jeder dieser Sätze gleichzeitig denmaterials an der Schmelze des Basiselektroden- derselben Behandlung unterworfen und der Streifen materials erfolgt. Nach dieser Diffusionsbehandlung darauf in die einzelnen Transistoren geteilt werden,
wird auf Zimmertemperatur abgekühlt, wobei sich aus
der Schmelze des Basiselektrodenmaterials eine rekri- 55
stallisierte Schicht vom p-Typ durch die Segregation Ausführungsbeispiel 2
von Aluminium und Bor und der Basiskontakt und aus
der Schmelze des Emitterelektrodenmaterials eine Dieses Beispiel bezieht sich auf die Herstellung eines
rekristallisierte Schicht vom η-Typ durch die vor- npn-Siliziumtransistors durch Legierungsdiffusion, wowiegende Segregation von Arsen und der Emitterkon- 60 bei der Donator erst nachträglich zugesetzt wird. Die takt abtrennen. F i g. 3 zeigt schematisch im Schnitt Vorbehandlung der Siliziumplatte erfolgte auf gleiche die nach dieser Behandlung erhaltene Konfiguration. Weise wie bei Ausführungsbeispiel 1 bis einschließlich Unterhalb der Emitterelektrode, die aus einer segregie- der Entfernung der in F i g. 1 veranschaulichten Oxydrenden η-leitenden Emitterzone 5 a und dem Emitter- haut 3. Der einzige Unterschied war die Wahl der kontakt 5b besteht, und unterhalb der Basiselektrode, 65 p-leitenden Siliziumplatte von 0,6 Ohm · cm statt die aus der rekristallisierten p-leitenden Schicht 4a und 2 Ohm · cm. Nach dem Entfernen der Oxydhaut wurdem Basiskontakt 4 b besteht, liegen die von den be- den auf der Oberflächenschicht vom p-Typ nebeneintreffenden Kügelchen diffundierten Teile 11 bzw. 12 der ander der zur Basiselektrode bestimmte Elektroden-
körper und der zur Emitterelektrode bestimmte Elektrodenkörper mittels eines Klebemittels vorläufig befestigt. Die Elektrodenkörper hatten die Gestalt von Kügelchen gleicher Größe mit einem Durchmesser von etwa 150 μηι; beide bestanden aus Zinn. Der Abstand zwischen den Kügelchen betrug etwa 60 μπα. Aus F i g. 5 ist im schematischen Schnitt ersichtlich, daß die Siliziumplatte 1 mit dem als Emitter bestimmten Zinnkügelchen 16 und dem als Basiselektrode bestimmten Zinnkügelchen 17 nach unten gerichtet in ίο eine Graphitlehre 19 eingeführt wird. Die Klebeschicht 18 hielt die Kügelchen fest. In der Graphitlehre 19 war eine Aussparung 20 an der Stelle der Kügelchen vorgesehen, und in diese Aussparung 20 wurde eine kleine Menge Aluminiumpulver 21 angebracht. Der Abstand des Aluminiumpulvers von der Siliziumplatte betrug etwa 2 mm.
Das Ganze wurde in ein Quarzrohr eingeführt, durch welches reiner Stickstoff mit einer Geschwindigkeit von etwa 100 ml pro Minute geleitet wurde, und ao während etwa 2 Minuten auf 1100° C erhitzt. Während
• disser Erhitzung wurde Aluminium in die beiden Kügelchen übergeführt, und nach Abkühlung wurde eine der F i g. 2 ähnliche Konfiguration erzielt, in der die Kügelchen 16 und 17 an der Siliziumplatte festgeschmolzen sind. Darauf wurde auf dem als Basiselektrode bestimmten Kügelchen 17 mittels einer Nadel eine kleine Menge Bor gebracht, welche die Form eines Breies auf der Basis eines Alkydharzes hatte.
Das Ganze wurde darauf in ein Quarzrohr eingeführt, durch welches reines H2 strömte, und zur Durchführung der Legierungsdiffusion wurde das Ganze auf 116O0C erhitzt. Während dieser Erhitzung wurde als Donator Arsen in Form des Dampfes den Elektrodenkörpern zugesetzt. Zu diesem Zweck war eine Menge einer Zinn-Arsen-Legierung (98 Gewichtsprozent Sn, 2 Gewichtsprozent As) in dem Rohr unmittelbar nahe der Siliziumscheibe angebracht; bei der Erhitzung wurde Arsen aus dieser Legierung verdampft und von den Kügelchen absorbiert. Auf diese Weise wurde auch in diesem Falle gesichert, daß einer der wirksamen
• Dotierungsstoffe erst nach dem der Legierungsdiffusion vorhergehenden Schmelzvorgang der Schmelze des Elektrodenmaterials zugesetzt wurde. Die Erhitzung auf 1160° C dauerte etwa 2 Minuten. Während dieses Zeitintervalls wurde infolge der Diffusion von Aluminium unterhalb der Emitterelektrodenmaterialschmelze und unterhalb der Basiselektrodenmaterialschmelze eine Basiszone von etwa 2μιη Dicke gebildet. Es werden praktisch die gleichen Ergebnisse erzielt, wenn die Abkühlung während 3 Minuten bis zu einer Temperatur von 1140° C stattfindet oder wenn die Behandlung derart durchgeführt wird, daß, nachdem 1160° C erreicht worden ist, schnell auf 1140° C abgekühlt und die Erhitzung während etwa 4 Minuten auf 114O0C fortgesetzt wird. Die geringe Temperaturerniedrigung vor oder während der Legierungsdiffusion hat den Vorteil, daß das Ausfließen der Kügelchen während der Legierungsdiffusion vermieden wird. Schließlich wurde schnell auf Zimmertemperatur abgekühlt, wobei sich die rekristallisierte Emitterzone vom η-Typ und der Emitterkontakt aus der Schmelze des Emitterelektrodenmaterials und die rekristallisierte Zone vom p-Typ und ein Basiskontakt aus der Schmelze des Basiselektrodenmaterials abtrennen. Die auf diese Weise erhaltene Konfiguration ist praktisch der nach F i g. 3 ähnlich. Die weitere Behandlung und Abarbeitung des Transistors wurden auf gleiche Weise durchgeführt, wie im Beispiel 1 beschrieben ist.
Beim Messen ergab es sich, daß der Basiswiderstand Rbb' des so erhaltenen Transistors etwa 50 Ohm und der Stromverstärkungsfaktor «■' bei VbC = 6 und Sei — 1 mA etwa 20 war.
Auch das vorstehend geschilderte, besondere Verfahren nach der Erfindung ermöglicht es, auf einem streifenförmigen Siliziumkörper eine große Anzahl von Sätzen Elektrodenkörpern gleichzeitig auf gleiche Weise zu behandeln.
Bei dem im Ausführungsbeispiel 1 geschilderten Verfahren kann das Arsen auch gleichzeitig mit dem Aluminium oder auch erst später zugesetzt werden, ähnlich wie bei dem für den Zusatz von Arsen im Ausführungsbeispiel 2 angegebenen Verfahren, so daß in diesem Falle von nur aus Zinn bestehenden Kügelchen ausgegangen werden kann. Es ist in diesem Falle weiter möglich, das Arsen vorher in die Elektrodenkörper aufzunehmen und Arsen auch während der Legierungs-Diffusionsbehandlung in Form des Dampfes zuzuführen. Es ist weiter z. B. auch möglich, auf ähnliche Weise npn-Siliziumtransistoren mit einer einzigen Emitterelektrode und z. B. zwei Basiselektroden herzustellen.

Claims (27)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements mit pn-Übergängen und einem Halbleiterkörper aus Silizium durch eine Legierungs-Diffusionsbehandlung, bei dem durch überwiegende Diffusion eines Akzeptors aus einer auf dem Siliziumkörper gebildeten Elektrodenmaterialschmelze, die einen wirksamen Akzeptor und einen wirksamen Donator enthält, im benachbarten Teil des Halbleiterkörpers eine Diffusionsschicht vom p-Typ gebildet wird und anschließend beim Abkühlen der Schmelze auf dieser Diffusionsschicht nacheinander eine rekristallisierte, durch überwiegende Segregation des Donators η-leitende Siliziumschicht und ein als Kontakt zu verwendender Elektrodenmaterialrest abgelagert werden, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der wirksamen Dotierungsstoffe erst nach dem der Legierungsdiffusion vorangehenden Schmelzen des Elektrodenmaterials und erst, nachdem eine Temperatur von 700° C erreicht ist, zugesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksamen Dotierungsstoffe erst unmittelbar vor dem Erreichen der Diffusionstemperatur zugesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr der wirksamen Dotierungsstoffe derart geregelt wird, daß in der Elektrodenmaterialschmelze die Konzentration des zur Diffusion bestimmten Akzeptors kleiner ist als die Konzentration des zur Segregation bestimmten Donators.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der wirksamen Dotierungsstoffe in Dampfform der Elektrodenmaterialschmelze zugeführt wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das aufzuschmelzende Elektrodenmaterial vorwiegend aus Zinn besteht.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Aluminium als diffundierender Dotierungsstoff in der Elektrodenmaterialschmelze verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminium wenigstens im wesentlichen erst nach dem der Legierungsdiffusion vorhergehenden Schmelzen des Elektrodenmaterials dieser Schmelze in Dampfform zugesetzt wird, indem ein aluminiumhaltiger Stoff auf eine Temperatur von mindestens 10000C, vorzugsweise zwischen 1050 und 12000C, erhitzt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als aluminiumhaltiger Stoff metallisches Aluminium verwendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr von Aluminium zur Elektrodenmaterialschmelze in einer stickstoffhaltigen Atmosphäre durchgeführt wird.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Arsen oder Phosphor als segregierender Dotierungsstoff verwendet wird.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Donator erst nach dem Schmelzen des Elektrodenmaterials der Elektrodenmaterialschmelze in Dampfform zugeführt wird.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11 zur Herstellung einer npn-Struktur, z. B. eines npn-Siliziumtransistors, dadurch gekennzeichnet, daß auf einen Siliziumkörper vom η-Typ ein als Emitterelektrode bestimmter Elektrodenkörper auflegiert wird, wobei von der entstandenen Emitterelektrodenmaterialschmelze her durch Diffusion eines Akzeptors eine Basiszone vom p-Typ im Körper gebildet wird und beim Abkühlen durch Segregation des Donators eine rekristallisierte Emitterzone vom n-Typ und ein Emitterkontakt aus der Schmelze abgetrennt werden.
13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in den Siliziumkörper vom η-Typ vorher eine Oberflächenschicht vom p-Typ eindiffundiert wird und daß die Legierungs-Diffusionsbehandlung derart durchgeführt wird, daß die Eindringtiefe der Schmelze des Emitterelektrodenmaterials praktisch gleich der Eindringtiefe der vordiffundierten Oberflächenschicht oder größer als diese ist.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß nebeneinander auf dem Siliziumkörper gleichzeitig ein als Basiselektrode bestimmter Elektrodenkörper und ein als Emitterelektrode bestimmter Elektrodenkörper durch Erhitzung angeheftet werden, worauf nach Abkühlung dem zur Basiselektrode bestimmten Elektrodenkörper eine Menge eines Akzeptors zugesetzt und das Ganze darauf zur Durchführung der Legierungsdiffusion so erhitzt wird, daß ein Teil des Akzeptors von dem zur Basiselektrode bestimmten Elektrodenkörper her in die Schmelze des Emitterelektrodenmaterials übergeführt wird und von dort her durch Diffusion die Basiszone bildet.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Basiselektrodenkörper als auch der Emitterelektrodenkörper im wesentlichen aus Zinn bestehen.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß Aluminium als Akzeptor verwendet wird.
17. Verfahren nach Anspruch 14,15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenkörper gleiche Größe und Zusammensetzung haben.
18. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Donator vorher in die Elektrodenkörper eingebracht worden ist.
19. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Anheften nicht nur Aluminium, sondern auch Bor auf dem zur Basiselektrode bestimmten Elektrodenkörper angebracht wird.
20. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Silizium·' körper nebeneinander ein zur Basiselektrode bestimmter Elektrodenkörper und ein zur Emitterelektrode bestimmter Elektrodenkörper angeheftet werden, worauf dem zur Basiselektrode bestimmten Elektrodenkörper Bor zugesetzt wird, worauf das Ganze zur Durchführung der Legierungsdiffusion erhitzt wird, und während der Erhitzung die Donatorverunreinigung in Dampfform zugeführt wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Erhitzungsraum ein Donatorlager vorhanden ist.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lager einer Donatorlegierung vorhanden ist.
23. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß von Elektrodenkörpern aus demselben Trägermaterial ausgegangen wird, und daß die Anheftung der Elektrodenkörper durch Erhitzung auf eine Temperatur von mehr als etwa 1000° C erfolgt, wobei Aluminium in Dampfform in die geschmolzenen Elektrodenkörper eingebracht wird.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß als Trägermaterial Zinn verwendet wird.
25. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenkörper gleiche Größe und Zusammensetzung haben.
26. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenkörper zunächst durch ein Klebemittel vorläufig auf dem Siliziumkörper angeheftet werden, worauf der Siliziumkörper während der Erhitzung zum Durchführen der Anheftung mit seiner mit den Elektrodenkörpern bedeckten Seite gegenüber einem homogen verteilten Aluminiumlager angeordnet wird.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Siliziumkörper, mit den Elektrodenkörpern nach unten gerichtet, oberhalb des Aluminiumlagers angeordnet wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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