DE1464288C

DE1464288C - Surface transistor and process for its manufacture

Info

Publication number: DE1464288C
Application number: DE19621464288
Authority: DE
Inventors: Claude Jan Principe Frederic Ie; Hospel Petrus Albertus Maria Nijmegen; Can (Niederlande)
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1961-08-28
Filing date: 1962-08-23
Publication date: 1973-01-18

Description

ter und der Basis abhängt und bei Spannungsänderungen verhältnismäßig langsam den Gleichgewichtszustand erreicht.ter and the base depends and with voltage changes relatively slowly the state of equilibrium achieved.

Es sei noch bemerkt, daß es bereits bekannt ist (österreichische Patentschrift 183 111), beim Ätzen eines Transistors einen der pn-Übergänge in Sperrrichtung vorzuspannen. Es ist weiter bekannt (deutsehe Patentschrift 1024 639), bei einem Transistor vor dem Anbringen des Kollektors die Basisschicht elektrolytisch abzuätzen, wobei der Emitter-Basis-Ubergang in Sperrichtung vorgespannt wird.It should also be noted that it is already known (Austrian patent specification 183 111) when etching of a transistor to reverse bias one of the pn junctions. It is also known (deutsehe Patent specification 1024 639), in the case of a transistor, the base layer before the collector is attached to be electrolytically etched, with the emitter-base transition is biased in the blocking direction.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Gefahr des Auftretens der erwähnten Instabilitäten zu verringern.The object of the invention is to reduce the risk of the instabilities mentioned occurring to decrease.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zum Verlängern des Oberflächenweges zwisehen der Emitter- und der Kollektorzone über die Dicke der Basiszone hinaus die Basiszone am Rand eines pn-Überganges eine Nut aufweist, so daß am. Rand des anderen pn-Überganges die Basiszone einen Randteil aufweist.According to the invention, this object is achieved in that there are two elements to lengthen the surface path of the emitter and collector zones beyond the thickness of the base zone, the base zone at the edge of a pn junction has a groove so that the base zone at the edge of the other pn junction has an edge portion.

Es ist nicht immer erforderlich, daß die Basiszone über die gesamte Länge des Randes des anderen pn-Uberganges einen Randteil aufweist; insbesondere nicht bei solchen Transistoren, bei denen Teile der Basiszone nur in größerer Entfernung vom Emitter an die Oberfläche treten, da diese Teile der Basiszone im allgemeinen keine Instabilitäten herbeiführen können. Der Randteil der Basiszone ist daher gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung vorzugsweise auf der angrenzenden Emitterzone angeordnet, da zwischen der Basiszone und der Zone, auf der der Randteil angeordnet ist, eine geringe Kapazitätserhöhung auftritt. Die Kapazität zwischen der Basiszone und der Kollektorzone soll aber meistens auf einen Mindestwert beschränkt bleiben; es ist daher nicht zweckmäßig, den Randteil auf der Kollektorzone anzuordnen. It is not always necessary that the base zone run the entire length of the edge of the other pn junction has an edge portion; especially not with those transistors in which parts of the Base zone only come to the surface at a greater distance from the emitter, as these parts of the base zone generally cannot cause instabilities. The edge part of the base zone is therefore in accordance with an embodiment of the invention is preferably arranged on the adjacent emitter zone, since between the base zone and the zone on which the edge part is arranged, a small increase in capacity occurs. The capacity between the base zone and the collector zone should mostly be at a minimum remain restricted; it is therefore not expedient to arrange the edge part on the collector zone.

Die Dicke der Basiszone wird bei einem Flächentransistor nach der Erfindung vorzugsweise nicht größer als 2 μηι gewählt.In the case of a planar transistor according to the invention, the thickness of the base zone is preferably not greater chosen as 2 μm.

Uin besonders zweckmäßiges Verfahren zum Herstellen eines Transistors nach der Erfindung besteht darin, daß ein Halbleiterkörper, bei dem eine mindestens an der Oberfläche des Halbleiterkörpers dünne Basiszone vom n-Leitungstyp zwischen zwei Zonen vom p-Leitungstyp liegt, zum Erzeugen der Nut auf elektrolytischem Wege geätzt wird, wobei mindestens eine der p-leitenden Zonen des Halbleiterkörpers mit der Plus-Klemme einer Stromquelle verbunden ist, deren Minus-Klemme mit einer im Elektrolyten befindlichen Kathode verbunden ist, während über einem der pn-Übergänge zwischen der n-leitenden Basiszone und einer der angrenzenden Zonen vom p-Leitungstyp eine Spannung in Sperrichtung aufrechterhalten wird. Die genannte Spannung liegt vorzugsweise zwischen 1 und 5 Volt.There is a particularly useful method for producing a transistor according to the invention in that a semiconductor body, in which at least one on the surface of the semiconductor body is thin Base zone of the n-conductivity type lies between two zones of the p-conductivity type, for generating the groove is etched electrolytically, wherein at least one of the p-conductive zones of the semiconductor body with the plus terminal of a power source is connected, the minus terminal of which is connected to one in the electrolyte Cathode is connected while via one of the pn junctions between the n-type Base zone and one of the adjacent zones of the p-conductivity type maintain a reverse voltage will. Said voltage is preferably between 1 and 5 volts.

Dieses Verfahren beruht auf der Erkenntnis, daßThis method is based on the knowledge that

die Spannung zwischen der Basiszone und einer derthe tension between the base zone and one of the

''■■:,. angrenzenden Zonen eine Ausdehnung der an den , ί pn-Ubergängen zwischen diesen Zonen vorhandenen Raumladungsschicht in die Basiszone hinein bewirkt und daß folglich der an der Oberfläche liegende Teil '' ■■:,. adjacent zones causes an expansion of the space charge layer present at the ί pn junctions between these zones into the base zone and that consequently the part lying on the surface

der Basiszone, in der sich die Raumladungsschicht befindet, von den Elektrolyten nur wenig angegriffen wird.the base zone, in which the space charge layer is located, is only slightly attacked by the electrolytes will.

Vorzugsweise wird jedoch eine der an die n-leitende Basiszone angrenzenden Zonen vom p-Leitungstyp elektrisch mit der im Elektrolyten befindlichen Kathode und mit der Minus-Klemme der Stromquelle verbunden, während die Plus-Klemme der Stromquelle über einen Begrenzungswiderstand mit der η-leitenden Basiszone verbunden ist, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß sich zwischen der erwähnten Zone vom p-Leitungstyp und der Basiszone vom n-Leitungstyp eine Spannung in Sperrichtung ergibt, die gleich der Spannung der Stromquelle ίο vermindert um die über dem Vorschaltwiderstand erzeugte Spannung ist.Preferably, however, one of the to the n-type Zones of the p-conductivity type adjacent to the base zone are electrically connected to those in the electrolyte Cathode and connected to the minus terminal of the power source, while the plus terminal of the Current source is connected to the η-conductive base zone via a limiting resistor, the Arrangement is made such that between the mentioned zone of the p-conductivity type and the base zone of the n-conductivity type gives a reverse voltage which is equal to the voltage of the power source ίο reduced by that generated by the series resistor Tension is.

Nach diesem Verfahren können vorzugsweise Transistoren geätzt werden, deren Emitterzone sowohl Donatoren als auch Akzeptoren enthält und deren dünne Basiszone durch Diffusion gebildet ist.According to this method, transistors can preferably be etched, their emitter zone both Contains donors as well as acceptors and whose thin base zone is formed by diffusion.

Das Verfahren nach der Erfindung läßt sich mit besonderem Erfolg anwenden, wenn vor der elektrolytischen Ätzung ein an die Emitterzone angrenzender Oberflächenteil des Halbleiterkörpers gegen den Angriff durch den Elektrolyten mit einer Maskierungsschicht bedeckt wird und danach der verbleibende, nicht maskierte, sich bis zur Emitterzone erstreckende Oberflächenteil elektrolytisch abgeätzt wird.The method according to the invention can be used with particular success if before the electrolytic Etching a surface part of the semiconductor body adjoining the emitter zone against the Attack by the electrolyte is covered with a masking layer and then the remaining, non-masked surface part extending up to the emitter zone is electrolytically etched off will.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Some embodiments of the invention are shown in the drawings and are described in more detail below. Show it

Fig. 1, 2,4 und 5 schematisch einen gezogenen Flächentransistor in verschiedenen Stufen der Bearbeitung, 1, 2, 4 and 5 schematically show a drawn one Surface transistor in different stages of processing,

F i g. 3 schematisch eine Vorrichtung zum Ätzen dieses Transistors,F i g. 3 schematically a device for etching this transistor,

Fig. 6 bis 11, 13 und 14 schematisch einen Legierungs-Diffusions-Flächentransistor in verschiedenen Stufen der Bearbeitung und6 to 11, 13 and 14 schematically an alloy diffusion junction transistor in different stages of processing and

Fig. 12 und 15 Vorrichtungen zum Ätzen dieses Transistors.Figures 12 and 15 show devices for etching this transistor.

F i g. 1 zeigt einen Halbleiterkörper 1, der zwei Zonen 2 und 3 vom p-Leitungstyp aufweist, zwischen denen eine dünne Basiszone 4 vom n-Leitungstyp eingeschlossen ist. Die Dicke dieser Basiszone 4 kann z. B. 5 μηι betragen. Ein solcher Halbleiterkörper 1 kann z. B. aus einem durch Ziehen aus einer Schmelze hergestellten Stab gesägt werden, in dem durch Änderung der Dotierung der Schmelze und der Ziehgeschwindigkeit eine oder mehrere solcher dünnen Zonen vom n-Leitungstyp erzeugt sind. Auf den Zonen 2 und 3 werden dann Kontakte 5 mit Akzeptoreigenschaften und auf der Basiszone 4 ein Basiskontakte mit Donatoreigenschaften angebracht (s. F i g. 2). Der Basiskontakt 6 ist im allgemeinen breiter als die Basiszone 4, weil diese so dünn ist. In diesem Falle liegt er teilweise auf der p-leitenden Zone 2. Infolge der Donatoreigenschaften des Basiskontaktes6 wird das an den Basiskontakt 6 angrenzende Material der Zone 2 η-leitend und deshalb in elektrischer Hinsicht mit der Basiszone 4 einheitlich. Das Verfahren zum Herstellen dieses Halbleiterkörpers und die Anbringung der Kontakte sind bekannt und für die Erfindung nicht von wesentlicher Bedeutung. Nachdem diese Kontakte mit aus Wachs bestehenden Maskierungsschichten 8 abgedeckt sind, wird das Ganze in eine 30 %ige Lösung von Kaliumhydroxyd gebracht, wobei die Zone 3 mit der Plus-Klemme einer Stromquelle 9 verbunden wird. Die Minus-Klemme wird über einen Begrenzungswiderstand 10 mit einer im? Bad hängenden Kathode 11 verbunden (s. Fig. 3). ' " _ „ΐϊ~■?·F i g. 1 shows a semiconductor body 1, which has two zones 2 and 3 of the p-conductivity type, between which includes a thin base region 4 of the n-conductivity type. The thickness of this base zone 4 can z. B. 5 μm. Such a semiconductor body 1 can, for. B. from one by pulling from one Be sawed in the melt produced by changing the doping of the melt and the Pulling speed one or more such thin zones of the n-conductivity type are generated. On the Zones 2 and 3 then become contacts 5 with acceptor properties and on the base zone 4 a base contact affixed with donor properties (see Fig. 2). The base contact 6 is generally wider than the base zone 4 because it is so thin. In this case it is partly on the p-type Zone 2. As a result of the donor properties of the base contact 6 the zone 2 material adjoining base contact 6 becomes η-conductive and therefore in electrical terms with the base zone 4 uniform. The method for manufacturing this semiconductor body and the location of the contacts are known and are not essential to the invention Importance. After these contacts are covered with masking layers 8 made of wax, the whole is brought into a 30% solution of potassium hydroxide, the zone 3 with the plus clamp a power source 9 is connected. The minus terminal is connected via a limiting resistor 10 with an im? Bath hanging cathode 11 connected (see Fig. 3). '"_" Ϊ́ϊ ~ ■? ·

Während dieser Behandlung ist der pn-übergang zwischen den Zonen 3 und 4 in Vorwärtsrichtung geschaltet. Bekanntlich wird jetzt die η-leitende Basiszone 4 am stärksten abgeätzt.During this treatment, the pn junction between zones 3 and 4 is switched in the forward direction. As is known, the η-conductive base zone 4 is now etched off most heavily.

Zwischen den Kontakten 5 und 6, die auf den Zonen 2 und 4 angebracht sind, liegt jedoch eine zweite Stromquelle 11, die den pn-übergang zwischen diesen Zonen in Sperrichtung belastet. Infolgedessen erfährt die bei diesem pn-übergang vorhandene Raumladungszone in der η-leitenden Zone 4 eine Erweiterung, die durch eine gestrichelte Linie 12 angedeutet ist. Dieser Teil der Basiszone 4 wird von der Ätzflüssigkeit nicht oder nur in geringem Maße angegriffen, wodurch dort, wo die η-leitende Basiszone 4 an die Oberfläche tritt, eine an die Zone 3 grenzende Nut 15 gebildet wird, während angrenzend an die Zone 2 ein Randteil 16 übrigbleibt (s. Fig.4).However, there is a second between the contacts 5 and 6, which are attached to the zones 2 and 4 Current source 11, which loads the pn junction between these zones in the reverse direction. As a result, learns the space charge zone in the η-conducting zone 4 that is present at this pn junction is an extension, which is indicated by a dashed line 12. This part of the base zone 4 is used by the etching liquid not attacked or only to a small extent, whereby where the η-conductive base zone 4 to the Surface occurs, a groove 15 adjoining zone 3 is formed, while adjoining zone 2 Edge part 16 remains (see Fig. 4).

Wenn die Zone 2 die Emitterzone und die Zone 3 die Kollektorzone eines Transistors bilden, dürfte einleuchten, daß der Weg zwischen diesen Zonen _ao über die Oberfläche der Basiszone 4 langer ist als der unmittelbar gemessene Abstand zwischen Emitter- und Kollektorzone. Der erstgenannte Weg längs der Oberfläche ist in der in vergrößertem Maßstab gezeichneten Fig.5 mit 17 bezeichnet Würde der _a5 Halbleiterkörper auf übliche Weise ohne die Erzeugung der Raumladungszone 12 geätzt, so hätte sich in der Basiszone 4 eine breite Nut gebildet, deren Begrenzung in F i g. 5 mit 18 bezeichnet ist. In diesem Falle wäre der Weg von der Emitterzone zur Kollektorzone über die Oberfläche der Basiszone viel kürzer, νIf zone 2 forms the emitter zone and zone 3 the collector zone of a transistor, it should be evident that the path between these zones _ao over the surface of the base zone 4 is longer than the directly measured distance between emitter and collector zone. The first-mentioned way along the surface would be called in the drawn in an enlarged scale, Figure 5 with 17 of _a5 semiconductor body is etched in a conventional manner without the generation of the space charge region 12, as would have been formed in the base region 4 a wide groove whose boundary in F i g. 5 is denoted by 18. In this case the path from the emitter zone to the collector zone over the surface of the base zone would be much shorter, ν

Als zweites Beispiel dient die Herstellung eines Legierungs-Diffusions-Transistors, der für Schaltzwecke bestimmt ist. Es ist bekannt, solche Transistoren mit die Lebensdauer der Ladungsträger verringernden Stoffen, z. B. Gold, zu dotieren.The second example is the manufacture of an alloy diffusion transistor, which is intended for switching purposes. It is known to use such transistors the service life of the charge carrier reducing substances such. B. gold to dop.

Es wird vorzugsweise von einer 200 μΐη dicken Germaniumscheibe 21 (Fig. 6) vom p-Leitungstyp mit einem spezifischen Widerstand von 1 Ohm cm ausgegangen. Auf eine Seite wird eine Goldschicht 22 mit einer Dicke von 0,3 bis 0,4 μπι aufgedampft,· wonach das Gold durch eine vier Stunden dauernde Erhitzung auf 800° C in Wasserstoff in die Germaniumscheibe eindiffundiert wird. Die Goldschicht 22 Iegiert dabei mit dem Germanium und verschwindet teilweise durch Diffusion. Es kann aber natürlich auch eine Scheibe Verwendung finden, die aus einem Germaniumkörper gesägt ist, der ganz mit einem die Lebensdauer der Ladungsträger vermindernden Stoff, wie z. B. Gold, dotiert wurde. Dann wird der obere Teil der Scheibe bis zu einer Dicke von 100 μπι weggeätzt, um etwaige Oberflächenverunreinigungen zu beseitigen (s. F i g. 7).It is preferably of a thickness of 200 μm Germanium disk 21 (Fig. 6) of the p-conductivity type with a resistivity of 1 ohm cm went out. A gold layer 22 with a thickness of 0.3 to 0.4 μm is vapor-deposited on one side, whereupon the gold by heating it to 800 ° C in hydrogen for four hours in the germanium disk is diffused. The gold layer 22 alloyed with the germanium and disappears partly by diffusion. Of course, it is also possible to use a disc that consists of a Germanium body is sawn, which is entirely covered with a substance that reduces the life of the charge carriers, such as B. gold, was doped. Then the upper part of the disc is etched away to a thickness of 100 μm, to remove any surface contamination (see Fig. 7).

Auf die derart erhaltene Germaniumscheibe, die nunmehr mit 23 bezeichnet wird, werden in einem Abstand von 40 μπι voneinander zwei Mengen* an Kontaktmaterial aufgebracht, die die Gestalt von Kugeln mit einem Durchmesser von 150 μπι haben. Diese Kugeln bestehen aus einer Legierung von Blei mit 5 Gewichtsprozent Antimon und etwa 1 Gewichtsprozent Aluminium bzw. aus einer Legierung von Blei mit 5 Gewichtsprozent Antimon ohne Aluminium. On the germanium disk obtained in this way, which is now designated by 23, are in one Distance of 40 μπι from each other two quantities * Contact material applied, which have the shape of spheres with a diameter of 150 μπι. These balls consist of an alloy of lead with 5 percent by weight of antimony and about 1 percent by weight Aluminum or an alloy of lead with 5 percent by weight of antimony without aluminum.

Durch eine 6 Minuten dauernde Erhitzung auf eine Temperatur von etwa 750⁰C in Wasserstoff wird das Kontaktmaterial auflegiert (s. F i g. 8). Dabei diffundiert das Antimon aus diesem Material in die Oberfläche der p-leitenden Germaniumscheibe ein und bildet dort eine Basiszone 24 mit einer Dicke von etwa Ιμπι. Diese Zone 24 bedeckt die ganze Germaniumscheibe 23 und setzt sich auch unter den gebildeten Kontakten 25 und 26 fort, wie in Fig. 8 in Vergrößertem Maßstab dargestellt Während des Aufschmelzvorganges hat sich Germanium im Kontaktmaterial gelöst, das jedoch beim Abkühlen wieder segregiert und unter den Kontakten 25 und 26 zwei Zonen 27 und 28 bildet, deren erstere infolge ihres Antimongehaltes η-leitend ist, während die zweite Zone 28 infolge der höheren Löslichkeit von Aluminium in Germanium p-leitend ist Die Zone 28 bildet somit die eigentliche Emitterzone, während die Teilzonen 24 und 27 die Basiszone bilden. Die Zone 23 ist die Kollektorzone. Während des Diffusionsvorganges wandert eine kleine Goldmenge aus der unmittelbaren Nähe dieser Kontakte in einer Richtung, die derjenigen des hineindiffundierenden Antimons entgegengesetzt-ist, wodurch die schädliche Wirkung des Goldes auf die Lebensdauer der Ladungsträger in der Basiszone verringert wird. Nachdem die Zone 24 von der Unterseite der Scheibe 23 entfernt worden ist, z. B. durch Ätzen, wird die Germaniumscheibe mit Hufe einer Legierung aus Indium und Gallium auf einen Kollektorkontakt 29 aufgelötet.Lasting through a 6 minutes heating to a temperature of about 750 ⁰ C in hydrogen is the contact material alloyed (s. F i g. 8). The antimony diffuses from this material into the surface of the p-conducting germanium disk and there forms a base zone 24 with a thickness of approximately Ιμπι. This zone 24 covers the entire germanium disk 23 and also continues under the contacts 25 and 26 formed, as shown on an enlarged scale in FIG 25 and 26 form two zones 27 and 28, the first of which is η-conductive due to its antimony content, while the second zone 28 is p-conductive due to the higher solubility of aluminum in germanium.The zone 28 thus forms the actual emitter zone, while the sub-zones 24 and 27 form the base zone. Zone 23 is the collector zone. During the diffusion process, a small amount of gold migrates from the immediate vicinity of these contacts in a direction opposite to that of the diffusing antimony, which reduces the harmful effect of gold on the life of the charge carriers in the base zone. After the zone 24 has been removed from the underside of the disc 23, e.g. B. by etching, the germanium disc is soldered to a collector contact 29 with an alloy of indium and gallium hooves.

Dann werden an die Kontakte 25 und 26 zwei Zuführungsdrähte 30 und 31 angelötet, und das Ganze wird mit einem maskierenden Lack 32 überzogen (s. Fig. 9). Dieser Lack wird dann von der ganzen Halbleiteroberfläche entfernt, ausgenommen dem Teil, der sich zwischen den Kontakten 25 und 26 befindet. Dies kann dadurch erfolgen, daß, wie in den Fig. 10 und 11 schematisch dargestellt ist, ein Lösungsmittel für diesen Lack, z. B. Aceton, verstäubt und zunächst in Richtung des Pfeiles 33 und dann in Richtung des Pfeiles 34 auf die Kontakte gerichtet wird. Auf diese Weise ist nur der zwischen den Kontakten 25 und 26 befindliche Teil 35 des Lackes für das Lösungsmittel unerreichbar.Then two lead wires 30 and 31 are soldered to the contacts 25 and 26, and the whole thing is coated with a masking lacquer 32 (see Fig. 9). This varnish is then used all over Semiconductor surface removed, except for the part that is located between contacts 25 and 26. This can be done in that, as shown schematically in FIGS. 10 and 11, a solvent for this paint, e.g. B. acetone, dusted and first in the direction of arrow 33 and then in Direction of arrow 34 is directed to the contacts. That way is just the one between contacts 25 and 26 located part 35 of the paint for the solvent inaccessible.

Eine kennzeichnende Eigenschaft der so gebildeten Maskierung 35 ist die, daß der größere Teil der Begrenzung der Kontakte 25 und 26 und der Basiszone 24 unbedeckt bleibt.A characteristic property of the masking 35 formed in this way is that the greater part of the boundary the contacts 25 and 26 and the base zone 24 remains uncovered.

Der Halbleiterkörper wird jetzt einer Ätzbehandlung unterworfen, die wieder in einer 30 °/oigen Lösung von Kaliumhydroxyd in Wasser erfolgen kann, wobei die Basiszuleitung 30 und der Kollektorkontakt 29 miteinander verbunden und über einen Begrenzungswiderstand 40 an die Plus-Klemme einer Stromquelle 41 gelegt sind. Die Spannung dieser Stromquelle kann etwa 2 Volt betragen. Die Minus-Klemme ist mit einer Kathode 42 verbunden (s. Fig. 12). Zwischen der Emitterzuleitung31 und der Basiszuleitung 30 liegt weiter eine Stromquelle 43, die den pn-übergang zwischen der p-leitenden Emitterzone und der n-Ieitenden Basiszone in Sperrrichtung belastet. Die Spannung dieser Stromquelle kann etwa 3 Volt betragen. Sofern erforderlich, sind die im Elektrolyten befindlichen Teile der Leiter durch eine nicht dargestellte Maskierung geschützt.The semiconductor body is now subjected to an etching treatment, again in a 30% solution of potassium hydroxide in water, the base line 30 and the collector contact 29 connected to one another and via a limiting resistor 40 to the plus terminal of a Current source 41 are placed. The voltage of this power source can be around 2 volts. The minus terminal is connected to a cathode 42 (see Fig. 12). Between the emitter lead31 and the base lead 30 is also a current source 43, which is the pn junction between the p-type Emitter zone and the n-conducting base zone loaded in the reverse direction. The voltage of this power source can be about 3 volts. If necessary, the parts in the electrolyte are the conductors protected by a masking, not shown.

Das Ergebnis dieser Bearbeitung ist, daß die n-leitende Basiszone 24 weggeätzt wird, außer an der Stelle, an der sie von der Maske 35 bedeckt ist, und am Rand der Emitterzone 28 entlang, wo sich unter der Einwirkung der Spannungsquelle 43 eine Raumladungszone gebildet hat. Schließlich wird die Maske 35 in Aceton gelöst.The result of this processing is that the n-type Base zone 24 is etched away, except where it is covered by the mask 35, and along the edge of the emitter zone 28, where under the action of the voltage source 43 there is a space charge zone has formed. Finally, the mask 35 is dissolved in acetone.

Die Fig. 13 und 14 zeigen die wichtigsten Teile des so entstandenen Transistors in vergrößertem Maßstab. ,13 and 14 show the most important parts of the transistor obtained in this way on an enlarged scale Scale. ,

Der Randteil der Basiszone 24 ist mit 50 bezeichnet. Dieser Randteil ist auf der p-leitenden Emitterzone 28 angeordnet. Die Dicke dieses Randteiles 50 ist deutlichkeitshalber übertrieben dargestellt; in Wirklichkeit ist die Dicke von der Größenordnung .0,1 μΐη. Der Randteil 50 hat sich nur dort gebildet, wo die Raumladungszone während des Ätzvorganges ihren Einfluß ausübte, deshalb hat sich unter dem Basiskontakt 25 in der Nähe des mit 51 bezeichneten Teiles der Basiszone 24 kein Randteil gebildet.The edge part of the base zone 24 is denoted by 50. This edge part is on the p-conducting emitter zone 28 arranged. The thickness of this edge portion 50 is shown exaggerated for the sake of clarity; in In reality, the thickness is on the order of .0.1 μΐη. The edge part 50 has only formed there where the space charge zone exerted its influence during the etching process, therefore, under the Base contact 25 in the vicinity of the part designated by 51 of the base zone 24, no edge part is formed.

Fig. 15 zeigt eine vereinfachte Vorrichtung zum Ätzen solcher Transistoren. Diese unterscheidet sich von der in Fig. 12 dargestellten Vorrichtung dadurch, daß das von der Stromquelle 41 abgekehrte Ende des Begrenzungswiderstandes 40 nur mit der Basiszuleitung-30 und nicht mit dem Kollektorkontakt 29 verbunden ist. Die Emitterzuleitung 31 ist unmittelbar mit der Minus-Klemme der Stromquelle 41 verbunden. Beträgt die Spannung der Stromquelle ίο z. B. 3,5 Volt und ist der Spannungsabfall im Widerstand 1,5 Volt, so liegt über dem pn-übergang zwischen der Emitter- und der Basiszone eine Spannung von 2 Volt in Sperrichtung.Fig. 15 shows a simplified apparatus for etching such transistors. This differs of the device shown in Fig. 12 in that the turned away from the power source 41 The end of the limiting resistor 40 is only connected to the base lead-30 and not to the collector contact 29. The emitter lead 31 is direct connected to the minus terminal of the power source 41. Is the voltage of the power source ίο z. B. 3.5 volts and is the voltage drop in the resistor 1.5 volts, there is a voltage across the pn junction between the emitter and base zones of 2 volts in reverse direction.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

209 683/134209 683/134

Claims

1 2 'of a masking layer (35) is covered and claims: then the remaining, unmasked, surface extending to the emitter zone (28)

1. Flat transistor with an at least partially electrolytically etched off (Fig. 11, 12).
the surface of the semiconductor body thin Ba- 5

siszone of the n-line type, characterized in that to lengthen the - ^: '"■ - * - *» ■ "■ * --- ■' ■ - · ■ · '>
Surface path between the emitter and the \ ^, Μ ^ ΐ ^ ΐί ^ - ^ '
Collector zone (2, 3) over the thickness of the base zone ί 1 XLtlCr ^. ".

In addition, the base zone at the edge of a pn junction

ges (3/4) has a groove (15), so that at the edge of at least one on the surface of the semiconductor

of the other pn junction (2/4) the base zone body thin base zone of the n-conductivity type as well

has an edge portion (16) (FIG. 4). a process for the production of such a transit

2. junction transistor according to claim 1, characterized stors.

characterized in that the edge part (16, 50) on the 15 There are known such junction transistors that adjacent emitter zone (2, 28) is arranged in that a semiconductor crystal (Fig. 4, 13). is drawn from a melt, the temperature

3. Flat transistor according to one of the protruding temperature, the pulling speed and / or the composition ' the claims, characterized in that the composition of the melt are changed so that Thickness of the base zone is not more than 2 μm, ao the desired thin base zone is formed.

4. Method of making a surface - A very useful known method Transistor according to one of the preceding to for producing a thin p-conducting base zone Proverbs, characterized in that a half of a junction transistor consists in on. a S Conductor body, in which at least one of the semiconductor bodies of the p-conductivity type has a donor surface of the semiconductor body, thin base material and acceptor material. containing alloy zone of the n-conductivity type between two zones tion to melt, with the donor and the is of the p-conductivity type, acceptor material is selected to produce the groove in such a way that the diffusion is electrolytically etched, the speed of the donors being greater than that at least one of the p-conductive zones (3, 23) is that of the acceptors and that the Segregationskon semiconductor body with the plus terminal of a 30 constant of the acceptors larger than that of the Dona power source (9, 41), whose minus is, and the choice is made in such a way that Terminal with one located in the electrolyte is under the alloy a thin one by diffusion Cathode (11, 42) is connected while generated base zone of the n-conductivity type and on this one of the pn junctions (2/4, 24/28) between an emitter zone generated by segregation from the η-conductive base zone (4, 24) and one of the 35 p-conductivity type.

adjacent zones (2, 28) of the p-conductivity type. Such transistors are closed by the transistors

distinguish a reverse voltage maintained where the base zone is only between (Figs. 3, 12, 15). the emitter and the collector a thin part

5. The method as claimed in claim 4, characterized in that it is surrounded by thick edge parts. indicates that the voltage is between 1 and 40. These transistors result, for. B. in that 5 volts. one on two opposite sides

6. The method according to claim 4 or 5, characterized in that the semiconductor body has an emitter or a collector in that one of the η-conductive electrode is melted, or in that in Base zone adjoining zones (28) from the p-lei opposite sides of such a semiconductor τ electrical device type with which cavities are attached in the electrolyte body by means of etching, sensitive cathode (42) and with the minus in which electrodes are galvanically connected the power source (41) is connected.

while the plus terminal of the power source has on transistors, where the to the surface

a limiting resistor (40) with the n-conducting part of the base zone much thicker than the intermediate

tend base zone (42, 27) is connected, with 50 seeing the emitter and the collector lying part

the arrangement is made in such a way that there is between the base zone, the invention does not relate

see the mentioned zone (28) from the p-line. In transistors, where the to the surface

type and the base zone (24) of the n-conductivity type stepping part of the base zone is very thin,

results in a reverse voltage that is the same especially when used for switching purposes

the voltage of the power source is reduced by 55, instabilities occur. It can e.g. B. at

Span- such transistors generated across the series resistor when they are in the off-state

voltage is (Fig. 15). and voltage fluctuations in the control voltage

7. The method according to claims 4 to 6, of which only a few volts occur, brief currents characterized in that it is allowed to change the unintentional switching groove in the case of a planar transistor application, this can result in effects. The tensions, at dedet, the emitter region of which both donors and these effects occur are much smaller than also contains acceptors and its thin base - those in which a breakdown occurs between the emitter zone is formed by diffusion. and the collector zone above the surface

8. The method according to any one of claims 4 to occurring part of the thin base zone occurs. One 7, characterized in that before the electrolytic 65 explanation of the effect mentioned could be table etching on the emitter zone (28) on the part lying on the surface The adjacent surface part of the semiconductor body of the base zone forms an inversion layer, the against the attack by the electrolyte with conductivity from the voltage between the emit-