DE1151323B - Halbleiterbauelement mit einem scheibenfoermigen Halbleiterkoerper mit mindestens einer plateauartigen Erhoehung und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Halbleiterbauelement vom Mesa-Typ und ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Besonders bei Halbleiterbauelementen, die bei hohen Frequenzen arbeiten sollen, ist es wichtig, Größe und Form der gleichrichtenden Übergangsschichten genau einzuhalten. Ein bekanntes Verfahren, das enge Toleranzen einzuhalten gestattet, besteht darin, daß zuerst der Leitfähigkeitstyp einer dünnen Oberflächenschicht einer Halbleiterscheibe eines bestimmten Leitfähigkeitstyps durch eine Diffusionsbehandlung umgekehrt wird. Dabei entsteht am Übergang zwischen dieser Oberflächenschicht und dem Inneren der Halbleiterscheibe eine Sperrschicht. Anschließend wird dann ein Teil der Oberflächenschicht einschließlich der an diese angrenzenden Sperrschicht entfernt, was durch Schleifen, Läppen oder Ätzen nach Aufbringen einer geeigneten Maske geschehen kann. Der verbleibende Teil der Oberflächenschicht ragt wie ein Plateau oder als sogenannte »Mesa« aus der verbleibenden Scheibe heraus, und derartige Halbleiterbauelemente werden daher Mesa-Transistoren oder Mesa-Dioden genannt. Die Größe und die Form der Sperrschicht zwischen der Mesa und dem Rest der Scheibe hängen somit von der Größe und Form der Mesa ab. Eine Mesa kann ferner dazu benutzt werden, die Größe und Form der Quelle oder Senke in einem unipolaren Transistor zu begrenzen, hier ist also zwischen der Mesa und der eigentlichen Scheibe keine gleichrichtende Übergangszone vorhanden.

Mesa-Halbleiterbauelemente haben zwar sehr willkommene elektrische Eigenschaften, sind aber schwierig herzustellen. Da die Oberfläche einer Mesa notwendigerweise sehr klein ist, um einen guten Frequenzgang zu erreichen — der Durchmesser kann unter Umständen weniger als 0,05 mm betragen —, ist es sehr schwierig, die Oberfläche der Mesa zu kontaktieren, ohne daß ein Kurzschluß zwischen der Mesa und der Halbleiterscheibe oder anderen Anschlußleitungen, ζ. Β. bei Transistoren, entsteht.

Man hat bisher auf verschiedene Weise versucht, diesen Schwierigkeiten Herr zu werden. Ein bekanntes Verfahren besteht darin, den Halbleiterkörper auf der die Mesen tragenden Seite mit einer fotoempfindlichen Ätzschutzschicht zu überziehen und in dieser Schutzschicht in bekannter Weise am Ort der Mesen Löcher zu bilden. Die so gebildete Anordnung wird dann mit Wachs in eine Leiterplatte eingekittet, und die Verbindung zwischen den Anschlüssen der Leiterplatte und den frei liegenden Bereichen der Mesen wird durch Aufdampfen einer dünnen Aluminiumschicht durch eine Maske bewirkt.

mit einem scheibenförmigen Halbleiterkörper mit mindestens einer plateauartigen Erhöhung und Verfahren zu seiner Herstellung

Anmelder:
Radio Corporation of America,

New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Sommerfeld

und Dr. D. v. Bezold, Patentanwälte,

München 23, Dunantstr. 6

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 11. August 1959 (Nr. 833 031)

Herbert Nelson, Princeton, N. J. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

Aufgedampfte Schichten als Zuleitungen besitzen relativ hohe Induktivitäten und ohmsche Widerstände. Aufdampfschichten sind außerdem sehr empfindlich gegen mechanische und chemische Einwirkungen. Die bekannten Verfahren eignen sich außerdem nicht besonders für eine Massenproduktion.

Durch die Erfindung sollen diese Nachteile vermieden werden. Die Erfindung bezieht sich somit auf ein Halbleiterbauelement mit einem scheibenförmigen Halbleiterkörper, dessen eine Oberfläche mindestens eine durch Abtragen der Umgebung gebildete, plateauartige Erhöhung (Mesa) aufweist, die von einem Isolierstoff allseitig umgeben ist, der auch die Scheibenoberfläche wenigstens teilweise bedeckt, und deren Oberfläche mit einem sich bis auf die Oberfläche des Isolierstoffes erstreckenden, leitenden Überzug in ohmscher Verbindung steht. Dieses Halbleiterbauelement ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß sich die Oberfläche der die plateauartige Erhöhung umgebenden Isolierstoffschicht in gleicher Höhe wie die Oberfläche der plateauartigen Erhöhung befindet, daß der leitende Überzug nur die Oberfläche der plateauartigen Erhöhung und die angrenzenden Oberflächenteile des Isoliertoffes bedeckt und daß auf dem leitenden Überzug eine Zuleitung angebracht ist.

Durch diese Maßnahme ist gewährleistet, daß die ganze Oberseite der Mesa zur Kontaktierung heran-

309 620/146

3 4

gezogen wird und der größtmögliche Querschnitt für Galliums niederschlägt und rekristallisiert. Sodann den Anschluß ausgenutzt wird. wird die überflüssige Schmelze entfernt. Die Zone 13 Das Anbringen des eigentlichen Anschlußleiters enthält etwa 9 · 10¹⁹ Akzeptoratome je Kubikzenti- bzw. der Zuleitung ist durch die vergrößerte An- meter und ist daher stark P-leitend. Die so hergeschlußfläche in Form des Überzuges einfach. Da- 5 stellte P-Schicht 13 ist etwa 0,038 mm dick. An der durch, daß der Anschlußleiter direkt auf den leiten- Berührungsstelle der P-Zone 13 und des verbleibenden Überzug aufgesetzt ist, ergibt sich eine sehr ge- den Teils der N-Scheibe 10 wird eine gleichgerichtete ringe Anschlußinduktivität. Schwelle 14 gebildet.

Wenn sich auf einer Scheibenoberfläche mehrere, Sodann werden Teile der P-Zone 13 durch geeigeng benachbarte Erhöhungen befinden, beispielsweise io riete Verfahren entfernt, beispielsweise durch Abim Falle eines Mesa-Transistors, werden die leitenden schleifen, durch Läppen oder durch Ätzen nach Auf-Überzüge vorzugsweise exzentrisch auf den Mesen legen einer geeigneten Maske. Die Dicke der entangeordnet, so daß die Anschlußleiter leicht ange- fernten Teile der Scheibe ist etwas größer als die bracht werden können, ohne einen Kurzschluß be- Dicke der P-Zone 13. Die übrigbleibenden Teile der fürchten zu müssen. 15 P-Zone 13 bilden somit eine Mehrzahl von Plateaus Die Erfindung soll nun an Hand von Ausführungs- oder Mesen 15, wie in Fig. 1 c veranschaulicht. Zwibeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher sehen jedem Mesa 15 und dem Rest der Scheibe 10 erläutert werden. besteht eine gleichrichtende Schwelle 14.

Fig. la bis If sind Schnitte durch den Halbleiter Gemäß Fig. Id wird ein isolierender Überzug 16

in den aufeinanderfolgenden Fabrikationsstufen, und 20 auf der Oberseite 11 der Scheibe und rund um jedes

zwar für eine Diode nach der Erfindung; Mesa 15 hergestellt. Dieser isolierende Überzug 16

Fig. 2 ist ein Schnittbild einer Diode gemäß einer füllt die Zwischenräume zwischen den Mesen 15 und

anderen Ausführungsform der Erfindung; und ist vorzugsweise ebenso dick, wie die Höhe der

Fig. 3 ist ein Schnittbild eines Triodentransistors Mesen beträgt, so daß die Oberfläche des Überzugs

gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung; 25 16 und die Oberseiten der Mesen 15 praktisch in

Fig. 4 ist ein Schnittbild eines fertigen Halbleiter- gleicher Höhe liegen. Der isolierende Überzug 16

bauelementes gemäß der Erfindung und kann nach jedem geeigneten Verfahren hergestellt

Fig. 5 ein Schnittbild eines unipolaren Transistors werden, beispielsweise durch Aufstreichen, durch

gemäß der Erfindung. Aufsprühen oder durch Eintauchen. Im vorhegenden

In den einzelnen Figuren der Zeichnung haben 30 Beispiel wird eine gewisse Menge eines isolierenden

jeweils übereinstimmende Bezugszeichen dieselbe Be- Überzugs 16 auf die Halbleiterscheibe und rund um

deutung. jedes Mesa 15 herum aufgestrichen, worauf man den

Das im folgenden beschriebene Beispiel der Her- isolierenden Überzug erstarren läßt. Sodann wird der

stellung eines Zweiklemmenhalbleiters bezieht sich überschüssige Überzug durch Läppen entfernt, bis

auf eine Germanium-Mesa-Diode. An Stelle von Ger- 35 die Oberfläche des Überzugs und die Oberseiten der

manium können aber auch andere kristalline Halb- Mesen 15 praktisch in gleicher Höhe liegen.

leiter, beispielsweise Silizium, Germanium-Silizium- Als Überzug 16 kann eine große Zahl von anor-

Legierungen und halbleitende Verbindungen, wie bei- ganischen und organischen Isoliermaterialien benutzt

spielsweise Phosphide, Arsenide und Antimonide von werden. Man hat lediglich darauf zu achten, daß das

Aluminium, Gallium und Indium verwendet werden. 40 Isoliermaterial bei den betriebsmäßig auftretenden

Gemäß Fig. 1 a wird eine Scheibe 10 aus mono- Temperaturen des Halbleiters stabil ist. Germanium-

kristallinem Germanium mit zwei Hauptflächen Il halbleiterbauelemente werden nicht mit höheren Tem-

und 12 hergestellt. Die Abmessungen dieser Scheibe peraturen als 100° C betrieben, Siliziumhalbleiterbau-

sind nicht kritisch. Im vorliegenden Beispiel ist die elemente nicht über 250° C, Halbleiterbauelemente

Scheibe etwa quadratisch mit 12 mm Kantenlänge 45 aus halbleitenden Verbindungen wie Galliumarsenid

und etwa 0,3 mm Dicke. Sie besteht aus N-Germa- normalerweise unterhalb 500° C. Man sieht also, daß

nium. Die Scheibe 10 enthält genügend den Leitungs- viele anorganische Isolatoren wie feuerfeste Oxyde

typ bestimmende Substanz, um einen spezifischen und viele organische Isolatoren wie synthetische

Widerstand von etwa 0,0005 bis 0,005 Ohm-cm zu be- Harze benutzt werden können. Diese synthetischen

sitzen. Im vorhegenden Beispiel ist, da der Halbleiter 50 Harze können in der Wärme aushärtende Harze, wie

aus Germanium besteht und eine N-Leitung ge- Phenole und Harnstoffharze, oder thermoplastische

wünscht wird, die Substanz ein Donator für Genua- Harze, wie Polyester, Polystyrol und Polyvinyl, sein.

nium. Als diese Donatorsubstanz kann Phosphor, Ferner kann man für diesen Zweck hohe Polymere

Arsen und Antimon benutzt werden. Die Scheibe 10 von Stoffen, wie Polyvinylchlorid, Monochlortrifluor-

enthält im vorliegenden Fall etwa 2,8 · 10¹⁹ Arsen- 55 äthylen und Tetrafluortäthylen verwenden. Im vor-

atome je Kubikzentimeter. liegenden Beispiel bestand der Isolierüberzug 16 aus

Gemäß Fig. Ib wird eine Oberflächenschicht 13 einem Epoxyharz. Das unter dem Warenzeichen

an der Hauptfläche 11 in den umgekehrten Leitungs- »Araldit« erhältliche Harz eignet sich für diese

typ umgewandelt. Dies kann beispielsweise durch Zwecke. Ein bewährter isolierender Überzug bestand

Eindiffundieren eines Akzeptors in die Hauptfläche 60 aus einer Mischung von 10 Gewichtsteilen Araldit-

11 geschehen. Im vorhegenden Fall wird diese Zone Epoxy-Harz Nr. 502 und 1 Gewichtsteil Araldit-

13 dadurch gebildet, daß die Fläche 11 mit einer Härter Nr. 951.

Schmelze aus 30 g Indium, 0,3 g Gallium und 4 g Gemäß Fig. 1 e wird ein elektrisch leitender ÜberGermanium bei einer Temperatur von 515° C über- zug 17 auf den Mesen 15 und den angrenzenden gössen wird und sodann die Scheibe und die Schmelze 65 Oberflächen des Isolierüberzugs 16 angebracht. Überauf einer Temperatur von etwa 425° C abgekühlt züge aus Nickel, Kupfer, Zinn, Blei und Indium sind wird, bei welcher sich ein Teil des Germaniums zu- für diese Zwecke geeignet und können nach jedem sammen mit einem Teil des gelösten Indiums und geeigneten Verfahren, beispielsweise durch Aufdamp-

fen, auf elektrolytischem Wege oder durch Eintauchen in das flüssige Metall hergestellt werden. Man kann auch einen leitenden Überzug der aus einem leitenden Kunststoff besteht, benutzen. Die leitenden Kunststoffe sind gewöhnlich mit Silber od. dgl. versetzt. Im vorliegenden Beispiel wurde ein Überzug 17 aus Indium durch Aufdampfen mit einer Dicke von 0,0025 bis 0,13 mm hergestellt.

Gewünschtenfalls kann die Scheibe 10 während des Aufdampfens durch eine Maske abgedeckt werden, so daß der leitende Überzug 17 nur auf einer Fläche von 0,13 bis 0,4 mm Durchmesser über jedem Mesa angebracht wird. Im vorliegenden Beispiel wurde ein Indiumüberzug 17 mit etwa 0,3 mm Durchmesser auf jedem Mesa 15 angebracht, so daß die in Fig. 1 e dargestellte Form entsteht.

Sodann wurde die Scheibe 10 längs der senkrechten punktierten Linien 1-1 in Fig. Ie und längs Ebenen, die senkrecht zu diesen Linien verlaufen, aufgetrennt und somit aus der Scheibe nach Fig. Ie eine Mehrzahl von Einheiten hergestellt. Eine derartige Einheit ist in Fig. If dargestellt. Dieser Zweiklemmenhalbleiter enthält also einen halbleitenden Körper mit einer P-Zone 13, die von dem Rest des halbleitenden Körpers, nämlich von einer N-Zone, durch eine gleichrichtende Schicht 14, wie bei einer gewöhnlichen Diode, getrennt ist. Da jedoch die P-Zone und die N-Zone bis zur Entartung dotiert worden sind, tritt im Betrieb dieser Halbleiterbauelemente der Tunneleffekt auf, und das Halbleiterbauelement zeigt auf einem Teil seiner Stromspannungskurve einen negativen Widerstand. Der Tunneleffekt ist in einem Aufsatz »Tunnel Diodes As High-Frequency Devices« von H. S. Sommers jun. in der Zeitschrift Proceedings of the IRE, Juliheft 1959, S. 1201 bis 1206, beschrieben.

Für den Hochfrequenzbetrieb wird die Tunneldiode 18 gemäß Fig. If vorzugsweise so geschaltet, daß mit der Basiselektrode eine niedrige Impedanz in Serie liegt. Der Anschluß von normalen Transistoren hat für diese Zwecke bereits einen zu hohen Blindwiderstand. Ein genügend niedriger Blindwiderstand für die Tunneldiode 18 nach Fig. If ist in Fig. Ig veranschaulicht. Er besteht aus zwei Nickelbändern 19 von etwa 3 mm Breite, die beiderseitig mit zwei keramischen Distanzstücken 20 verbunden sind. Die Diode 18 ist zwischen den Distanzstücken 20 so angebracht, daß ihre Unterseite 12 mit der Innenfläche des unteren Nickelbandes und der Metallüberzug 17 mit der Innenfläche des oberen Nickelbandes verlötet ist. Gewünschtenfalls kann man diese Konstruktion noch dadurch etwas widerstandsfähiger machen, daß man die Zwischenräume zwsichen den Nickelbändem mit einem Kunststoff oder mit einem Harz, wie Araldit, ausfüllt.

Innerhalb des Erfindungsgedankens kann man von dem an Hand der Fig. 1 beschriebenen Verfahren noch in verschiedenen Richtungen abweichen.

Beispielsweise kann man, statt die Scheibe gemäß Fig. 1 e zu zerteilen, sie auch ohne Zerteilung als eine Matrix von Dioden verwenden.

Wenn auch die Erfindung im vorstehenden im Zusammenhang mit einer Tunneldiode erläutert worden ist, so ist doch zu betonen, daß die Erfindung nicht auf Tunneldioden beschränkt ist. An Stelle von Germanium können auch andere kristalline Halbleiter verwendet werden, und der Leitungstyp der verschiedenen Zonen kann umgekehrt werden. Die Erfindung ist ferner außerdem auf andere Halbleiterbauelemente als Dioden anwendbar, beispielsweise auf Transistoren und auf verschiedene Arten von Zweiklemmenhalbleiterbauelementen mit Einschluß von gewöhnlichen Dioden, Dioden von veränderlicher Kapazität und PNPN-Dioden.

Eine Diode ohne einen Ast negativen Widerstandes auf ihrer Kennlinie kann ebenfalls in der an Hand der Fig. 1 beschriebenen Weise hergestellt werden, wobei jedoch die Konzentration einer aktiven Verunreinigung von etwa 10¹⁵ bis 10¹⁸ Atomen je Kubikzentimeter beibehalten wird, die deutlich unterhalb des Konzentrationsbereiches liegt, in dem eine Entartung auftritt. Eine derartige Diode 28 ist in Fig. 2 dargestellt. Der Halbleiter enthält einen N-Mesa 25 auf einer Scheibe 28 aus P-leitendem Germanium und eine PN-Schicht 24 zwischen dem Mesa und dem Rest des Germaniums. Um das Mesa 25 herum ist ein isolierender Überzug 26 niedergeschlagen, und auf der Oberseite des Mesas und auf einem Teil des Überzugs 26 ist ein leitender Überzug 27 aufgedampft. Im vorliegenden Beispiel besteht dieser Überzug 27 aus Zinn. Der Halbleiter wird dadurch fertiggestellt, daß man eine Zinn-Blei-Pille 21 mit dem leitenden Überzug 27 und eine Indium-Blei-Pille 22 mit der Unterseite des Halbleiterkörpers verbindet. Diese beiden Pillen können entweder auflegiert oder aufgelötet werden. Gemäß Fig. 2 braucht die Pille 21 nicht zentral auf dem Mesa 25 angebracht zu werden, da der isolierende Überzug 26 einen Kurzschluß zwischen dem Mesa 25 und den benachbarten Teilen der Halbleiterscheibe verhindert. Die Flächengröße der Pille 21 kann größer sein als die Oberfläche des Mesas 25. Sodann werden Zuleitungsdrähte 23 und 29 an den Elektroden 21 und 22 befestigt und die ganze Halbleitereinrichtung sodann gekapselt.

Fig. 3 veranschaulicht einen Triodentransistor gemäß der Erfindung. Eine aktive Verunreinigung wird in eine Halbleiterscheibe 30 von gegebenem Leitungstyp eindiffundiert. Unterhalb beider Seiten des Halbleiters entsteht dadurch eine gleichrichtende Schwelle oder Sperrschicht 32 und 34. Zwischen diesen Sperrschichten bleibt eine Zone 33 des ursprünglichen Leitungstyps bestehen, die als Basiszone des Transistors dient. Ein Teil der eindiffundierten Zone wird wieder entfernt, so daß ein Mesa 35 übrigbleibt. Zwischen diesem Mesa 35 und der Zone 33 bleibt dabei wieder ein Teil der einen Sperrschicht bestehen. Sodann wird eine ringförmige Basiselektrode 38 rund um das Mesa 35 herum befestigt. Die Elektrode

38 wird aus einem Metall hergestellt, das gegenüber der Scheibe inert ist und das daher einen ohmschen Kontakt für die Basiszone 33 bildet. Sodann wird ein isolierender Überzug 36 rund um das Mesa 35 und die Elektrode 38 herum niedergeschlagen. Anschließend wird eine Maske auf den insoweit fertiggestellten Halbleiter aufgelegt und ein leitender Überzug 37 auf der Oberseite und in leitender Verbindung mit dem Mesa 35 niedergeschlagen. Dieser leitende Überzug 37 bedeckt auch einen Teil der das Mesa umgebenden Isolierschicht, und ein gleichartiger leitender Überzug 37' wird auf der unteren Seite der Halbleiterscheibe angebracht. Ein leitender Überzug

39 wird gleichzeitig oder anschließend auf der Oberseite und in leitender Verbindung mit der Basiselektrode 38 angeordnet und ferner auf einem Teil des isolierenden Überzugs 36 außerhalb. der Basiselektrode. Man sieht, daß durch Benutzung von Elek-

trodenpiHen gemäß Fig. 2 ein Emitteranschluß zum Überzug 37, ein Basisanschluß zum Überzug 39 und ein Kollektoranschluß zum Überzug 37' hergestellt werden kann, ohne daß die Gefahr eines Kurzschlusses zwischen Emitter und Basis besteht. Eine Abwandlung dieser Einrichtung besteht darin, den Überzug 37' fortzulassen und einen Kollektoranschluß durch Auflegieren einer Elektrodenpille oder eines Verunreinigungströpfchens auf die untere Halbleiterscheibenseite zu gewinnen.

Die Erfindung kann auch auf integrierte Halbleitereinrichtungen angewendet werden, in denen eine einzige Halbleiterscheibe vermöge einer Mehrzahl von aktiven und passiven Bestandteilen der Scheibe mehrere Funktionen erfüllt. Derartige sogenannte integrierte Halbleitereinrichtungen sind in einem Aufsatz von J. T. Wallmark und S. M. Marcus, »Integrated Semiconductor Devices« in der Zeitschrift RCA-Engineer, Bd. 5, Heft 1, S. 42 bis 45, beschrieben. Eine für die Zwecke der vorliegenden Er- findung geeignete integrierte Halbleitereinrichtung enthält einen Dioden-Trioden-Transistor auf einer einzigen Halbleiterscheibe. Die Vorteile eines solchen Dioden-Trioden-Transistors zur Gleichrichtung, zur automatischen Verstärkungsregelung und zur Tonfrequenzverstärkung in mit Transistoren bestückten Empfängern sind von D. Thorne und R. V. Fournier in einem Aufsatz »New Diode-Triode Transistor for Detector-Driver Service« in der Zeitschrift RCA-Engineer, Bd. 5, Heft 1, S. 38 bis 41, beschrieben. Ein integrierter Dioden-Trioden-Halbleiter gemäß der Erfindung ist in Fig. 4 dargestellt und enthält eine Halbleiterscheibe 40 mit zwei Mesen 45 und 48 von entgegengesetztem Leitungstyp gegenüber dem Rest der Halbleiterscheibe. Zwischen jedem Mesa und der Halbleiterscheibe befindet sich eine Sperrschicht oder PN-Schicht 44. Eine gleichrichtende Elektrode 42 und eine ohmsche Elektrode 43 sind auf der Oberseite des einen Mesas 48 auflegiert. Ferner ist wieder ein Isolierüberzug 46 durch Niederschlag rund um das Mesa 45 und das Mesa 48 herum angebracht. Auf dem Mesa 45 und einem Teil des dasselbe umgebenden isolierenden Überzugs 46 ist ein leitender Überzug 47 angebracht. Ein entsprechender leitender Überzug 47' ist auf der anderen Scheibenseite niedergeschlagen. Eine Elektrodenpille 41 kann durch Auflegieren oder durch Auflöten auf dem leitenden Überzug 47 angebracht werden, ohne daß die Gefahr eines Kurzschlusses zur Scheibe 40 oder zum anderen Mesa 48 besteht. Der ganze Halbleiter wird dadurch fertiggestellt, daß man Zuleitungsdrähte, die nicht mit dargestellt sind, an den Elektroden 41, 42 und 43 und an dem leitenden Überzug 47' befestigt.

Die Erfindung ist auch auf andere Halbleiterbauelemente, nämlich beispielsweise unipolare Transistoren und Doppelbasisdioden, anwendbar. Ein unipolarer Transistor dieser Art ist in Fig. 5 veranschaulicht und enthält eine halbleitende Scheibe 50 mit einer einzigen Sperrschicht 54 zwischen den beiden Scheibenseiten. Auf der einen Scheibenseite sind zwei Mesen 53 und 55 vorhanden, jedoch besteht bei dieser Ausführungsform keine Sperrschicht zwischen den Mesen und der Halbleiterscheibe. Ein isolierender Überzug 56 umgibt die Mesen 53 und 55. Auf dem Mesa 53 und auf einem Teil des Überzugs 56 ist wieder ein leitender Überzug 57 niedergeschlagen, und ein entsprechender leitender Überzug ist auf dem Mesa 55 und einem Teil des umgebenden isolierenden Überzugs angebracht. Auf den leitenden Überzügen 57 und 58 sind ohmsche Elektrodenpillen 52 und 54 durch Auflöten oder durch Auflegieren angebracht, und eine entsprechende Elektrodenpille 60 befindet sich auf der anderen Scheibenseite. Die Halbleitereinrichtungen werden dadurch fertiggestellt, daß Zuleitungsdrähte 51, 59 und 61 an den Elektroden 52, 54 und 60 befestigt werden. In der zugehörigen Schaltung führt die Leitung 51 zu der Stromquelle, die Leitung 59 ist eine Ableitung, und die Leitung 61 dient zur Verriegelung. Für den Betrieb bei hohen Frequenzen sollen die Leitungen 51 und 59 möglichst nahe benachbart sein. Bisher war es schwierig, getrennte Leitungen 51 und ohne merklichen Ausschuß herzustellen. In weiterer Ausbildung der Erfindung wird dieses Problem jedoch dadurch gelöst, daß die Elektrodenpillen 52 und 54 nicht so nahe benachbart wie die Mesen 53 und 55 zu liegen brauchen. Ferner ist die Flächengröße jeder Elektrodenpille größer als die Fläche des unter ihr liegenden Mesas, so daß die Befestigung der Zuleitungsdrähte erleichtert wird.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Halbleiterbauelement mit einem scheibenförmigen Halbleiterkörper, dessen eine Oberfläche mindestens eine durch Abtragen der Umgebung gebildete, plateauartige Erhöhung aufweist, die von einem Isolierstoff allseitig umgeben ist, der auch die Scheibenoberfiäche wenigstens teilweise bedeckt, und deren Oberfläche mit einem sich bis auf die Oberfläche des Isolierstoffes erstreckenden, leitenden Überzug in ohmscher Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Oberfläche der die plateauartige Erhöhung (15) umgebenden Isolierstoffschicht (16) in gleicher Höhe wie die Oberfläche der plateauartigen Erhöhung befindet, daß der leitende Überzug (17) nur die Oberfläche der plateauartigen Erhöhung und die angrenzenden Oberflächenteile des Isolierstoffes bedeckt und daß auf dem leitenden Überzug (17) eine Zuleitung (19 oder 21 und 23) angebracht ist.

2. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung aus einem Blechstreifen (19) besteht, der in der Mitte auf dem leitenden Überzug (17) und an den Enden auf isolierenden Abstandshaltern (20) aufliegt.

3. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem leitenden Überzug (27) eine Zuleitung (23) mittels einer Lotpille (21) befestigt ist.

4. Halbleiterbauelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei eng benachbarte plateauartige Erhöhungen auf der gleichen Seite des scheibenförmigen Halbleiterkörpers angeordnet sind, daß zwei leitende Überzüge (57, 58) exzentrisch zu den plateauartigen Erhöhungen (53, 55) hegen (Fig. 5).

5. Halbleiterbauelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lötpillen (52, 54) für die Zuleitungen weiter voneinander entfernt sind als die plateauartigen Erhöhungen (53, 55).

6. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelementes nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Seite einer Einkristallplatte (10) aus einem Halbleiterwerkstofi eine größere Anzahl von im Abstand voneinander angeordneten plateauartigen Erhöhungen durch Abtragen von Teilen der Oberfläche gebildet werden, daß auf die die plateauartigen Erhöhungen tragende Oberfläche der Einkristallplatte ein Isolierstoff aufgebracht wird, daß der Isolierstoff so weit abgetragen wird, daß er sich in gleicher Höhe mit den oberen Flächen der plateauartigen Erhöhungen befindet, daß auf die frei hegende Oberfläche aller plateauartigen Erhöhungen und die angrenzenden Oberflächenteile des Isolierstoffes leitende Überzüge aufgebracht werden, daß die Einkristallplatte dann in die scheibenförmigen Halbleiterkörper unterteilt wird und daß schließlich auf den leitenden Überzügen der einzelnen scheibenförmigen Halbleiterkörper Zuleitungen befestigt werden.

10

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterplatte vor der Bildung der plateauartigen Erhöhungen im heißen Zustand mit einer den Halbleiterwerkstoff der Platte und einen Dotierungsstoff enthaltenden Schmelze übergössen wird und daß dann Scheibe und Schmelze auf eine Temperatur abgekühlt werden, bei der ein Teil des geschmolzenen Halbleiterwerkstoffes und des Dotierungsstoffes auf der Platte rekristallisiert.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 829191;

deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1805 708;

USA.-Patentschrift Nr. 2 890 395;

französische Patentschriften Nr. 1075 030,
1201776;

Electronics engineering edition, 14.2.1958, S. 142 bis 144.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen