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Verfahren zur Verbindung eines metallischen Leiters mit einem Halbleiterkörper
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wird. EsEs ist schliesslich auch schon bekannt, Metalle mit Halbleitern unter gleichzeitiger Druck-und Hitzeeinwirkung zu verbinden (vgl. z. B. USA-Patentschrift Nr. 2, 779, 877). Auch bei diesen Verfahren wird aber das Metall durch entsprechend hohe Hitzeeinwirkung zum Schmelzen und zur anschliessenden Diffusion in den Halbleiter veranlasst, wobei ein gleichrichtender Übergang entsteht.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Verbindung eines metallischen Leiters mit einem Halbleiterkörper ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass die miteinander zu verbindenden Oberflächen mechanisch gereinigt und der Leiter und der Halbleiterkörper auf eine Temperatur erhitzt werden, die wenigstens 1000 C beträgt, aber niedriger als die eutektische Temperatur der Materialkombination bzw.
die Bildungstemperatur von Fehlstellen im Halbleitermaterial ist, je nachdem, welche dieser beiden Temperaturen die niedrigere ist, dass die zu verbindenden Oberflächen unter einem Druck zusammengepresst werden, der ausreicht, um eine Deformation des metallischen Leiters von wenigstens 10 lo, aber nicht mehr als 30 % zu bewirken, und dass die Temperatur und der Druck während einer Zeitdauer von 5 Sekunden bis 15 Minuten aufrechterhalten werden. Es erfolgt alsohiebeiim Gegensatz zu den bekannten Verfahren, weder ein Schmelzen des metallischen Leiters noch eine 30 % überschreitende Materialdeformation.
(Bekanntlich sind Halbleitermaterialien, wie Silizium und Germanium, bei den im Rahmen der Er-
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der angewendete Druck zu hoch wäre.) Auch konnte beim erfindungsgemässen Verfahren keine nennenswerte Diffusion von Metall in den Halbleiterkörper festgestellt werden, obgleich sorgfältige Untersuchungen unter Verwendung der empfindlichsten Verfahren und Hilfsmittel, die gegenwärtig verfügbar sinds angestellt worden sind, um die Verbindungsstelle auf Diffusionsvorgänge zu prüfen.
Im Hinblick auf das Vermeiden eines Schmelzvorganges, auf die sehr beschränkte Materialdeforma- tion und auf das Fehlen eines Verbindungsmittels, etwa eines Lotes, kann das erfindungsgemässe Verfahren weder als Kaltschweissung noch als Heissschweissung noch auch als Lötverfahren bezeichnet werden.
Die angewendeten Temperaturen reichen nicht aus, die Materialhärte zu beseitigen oder die Eigenschaften eines der zu verbindenden Materialien sonstwie schädlich zu beeinflussen ; bei einer nachfolgend noch genauer zu beschreibenden Verfahrensweise wird eine vorhergehende stärkere Erhitzung des Endes eines Leiters, der mit einem Halbleiter verbunden werden soll, nur zu dem Zwecke angewendet, um innere Spannungen im Leiter zu beseitigen und das Ende des Leiters abzurunden oder sogar kugelig zu gestalten.
In einigen besonderen Fällen, etwa bei der Herstellung von Gleichrichtern aus Halbleitermaterial, kann es erwünscht sein, nach der Herstellung der Verbindung in der Nähe der Verbindungsstelle unter kurzzeitiger zusätzlicher Erhitzung auf die eutektische Temperatur der Verbindungsstelle dopende oder legierende Zusätze in den Halbleiter einzuführen, wie dies nachfolgend noch genauer beschrieben werden soll.
Zwischen Metallen und Halbleitern nach den Prinzipien der Erfindung hergestellte mechanische Verbindungen sind im allgemeinen mechanisch viel fester als die Verbindungsstellen dieser Materialien, die nach bekannten Methoden erzielbar sind. Reissproben an erfindungsgemässen Verbindungen haben bei richtiger Ausführung dieser Verbindungen zu Brüchen in dem der Verbindungsstelle benachbarten Material geführt, wobei die miteinander verbundenen Oberflächen unbeschädigt blieben. Im Nachfolgenden ; oll unter einer "festen" mechanischen Verbindung eine solche verstanden werden, die bei einer Reissprobe nicht zu einer Trennung oder Verletzung der Verbindungsstelle führt.
Thermo-Kompressions-Verbindungen gemäss der Erfindung können einfach, schnell und billig bei atmosphärischem Druck und gewöhnlich in freier Luft durchgeführt werden, ausgenommen in Fällen, wo eine Oxydation schädlich ist, in welchen Fällen die Verbindung in Wasserstoff oder in einer ändern nicht- oxydierenden Atmosphäre zweckmässig oder sogar notwendig sein kann. Für den Verbindungsvorgang gemäss
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oder Diffusionseinrichtungenfindungsgemässe Verbindungen auch an Flächenteilen von Halbleitern u. dgl. hergestellt werden können, an denen vorher leitendes Material aufgedampft oder oberflächlich einlegiert worden ist.
Die notwendige Vorbereitung der zu verbindenden Oberflächen umfasst bloss ein sorgfältiges Reinigen oder mechanisches Scheuern oder Abschaben der zu verbindenden Oberflächen, beispielsweise mittels einer vibrierenden oder rotierenden Drahtbürste, und kann daher rasch und billig ausgeführt werden. Falls eine Oxydation der zu verbindenden Oberflächen (oder einer davon) stören würde,-sollen die Reinigungs-und Verbindungsvorgänge, wie schon erwähnt, zweckmässig in einer nichtoxydierenden Atmosphäre vorgenommen werden.
Der erfindungsgemässeVerbindungsvorgang kann nicht nur zwischen Flächen von erheblicher Ausdehnung, sondern auch zwischen Flächen von mikroskopischen Abmessungen einwandfrei durchgeführt werden und ist daher idealerweise für die Befestigung von Zuleitungsdrähten an körperlich kleinen, für den Mikrowellenbereich bestimmten Transistoren, Gleichrichtern und ändern Elementen geeignet, bei denen win-
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zige Körper aus halbleitendem Material-.'wdet werden, weil der Verbindungsvorgang die elektrischen oder mechanischen Eigenschaften des hass eden Materials in keiner Weise beeinträchtigt.
Die Zuleitungsdrähte für Einrichtungen dieser Art,... hu Mikrowellenbereich Verwendung finden sollen, haben in einigen Fällen beispielsweise Durchmesser, die in der Grössenordnung von 0, 01 mm und darunter liegen.
Es sei daran erinnert, dass, ausserordentlich genaue Methoden zur Bestimmung allfälliger elektrischer und mechanischer Schädigungen von Halbleitermaterialien bekannt und verfügbar sind. Mit den modern- sten und genauestenPrüfgeräten und Prüfmethoden konnte aber keinerlei Schädigung des Halbleitermate.- rials infolge des Anbringens von Leitern nach dem erfindungsgemässen Verfahren festgestellt werden. Glei- ches kann nicht für Lötungen oder andere Verfahren behauptet werden, die höhere Temperaturen als das erfindungsgemässe Verfahren erfordern.
In den beiden wichtigsten Halbleitermaterialien, die gegenwärtig in grossem Umfang Anwendung finden, nämlich Germanium und Silizium, konnte ferner bei Drücken (Deformationen), die zur Herstel- lung von erfindungsgemässen Verbindungen Anwendung finden, keinerlei Fehlstellenbildung oder Fehl- stellenverlagerung beobachtet werden, solange sich diese Materialien auf Temperaturen unter 4000 C bzw. 4500 C befanden.
Zusammenfassend zielt die Erfindung also darauf ab, Verfahren und Vorrichtungen zur festen mechanischen Verbindung eines Metallteiles mit Halbleitermaterialien zu schaffen. Insbesondere wird die Herstellung einer örtlich genau festlegbaren kleinflächigen Verbindung zwischen metallischen Zuleitungen kleinen Querschnittes und den Halbleiterkörpern von Transistoren und Gleichrichtern angestrebt, ohne dass dadurch eine messbare Schädigung der elektrischen und mechanischen Eigenschaften des Materials, mit dem die Zuleitungen verbunden werden, eintritt.
Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung hervor. Fig. l zeigt schematisch die wesentlichen Teile einer Anordnung für die Ausübung der Erfindung. Fig. 2 stellt ebenfalls schematisch und in grösserem Massstab die Anwendung der Erfindung bei der Befestigung von Zuleitungen an einer Halbleitereinrichtung für den Mikrowellenbereich dar. Fig. 3 erläutert, wie die Erfindung zur Herstellung von Miniatur-Halbleitereinrichtungen angewendet werden kann. Die Fig. 4 und 5 erläutern gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Verfahren zur Vorbereitung eines Leiters kleinen Durchmessers für die Verbindung mit einem Halbleitermaterial bzw. den Vorgang der Verbindung eines solchen vorbereiteten Leiters mit dem Halbleiterstück.
In Fig. l ist ein Presstisch 24 dargestellt, der die Aufgabe hat, einen kleinen Silizium- oder Germaniumteil 22 gegen einen im wesentlichen in vertikaler Richtung auf seine Oberfläche ausgeübten Druck abzustützen. Ein Presskopf 10, der an seiner Unterseite einen zugespitzten oder keilförmigen Stempel 16 trägt, wird dazu verwendet, um unter dem Einfluss geeigneter, nicht dargestellter Antriebsmittel auf einen Punkt oder einer Linie an der Oberfläche eines kleinen erhabenen, inselartigen Vorsprunges 20 des Teiles 22 einen Druck auszuüben. Die besondere Gestalt oder Abmessung des Teiles 22 ist aber für die erfindungsgemässe Herstellung einer Verbindung zwischen diesem Teil und dem Leiter an sich unwesentlich.
Die dargestellte Form erleichtert nur die Herstellung und Behandlung der Halbleiterelemente mit jener Genauigkeit, welche besonders für die die Arbeitskennlinie der Elemente beeinflussenden Teile im Hinblick auf die beabsichtigte Anwendung der Elemente im Mikrowellenbereich erforderlich ist.
Zur Herstellung von Miniatur-Elementen, wie beispielsweise von Miniatur-Transistoren, sollen der Presstisch 24 und/oder der Presskopf 10 vor dem Aufbringen eines erheblichen Druckes sowohl in vertikaler als auch in seitlicher Richtung genau eingestellt werden. Hiezu kann ein Mikromanipulator in Verbindung mit einem Mikroskop verwendet werden, damit die Bedienungsperson die genaue Ausrichtung der einzelnen Werkstücke zu Beginn des Arbeitsvorganges beobachten und sicherstellen kann, Auch die genaue Beobachtung und Einregelung der Deformation des metallischen Teiles, mit dem eine Verbindung hergestellt werden soll, wird auf diese Weise während des Verbindungsvorganges ermöglicht. Diese Einrichtungen, die in der Technik allgemein bekannt sind, wurden nicht dargestellt.
An der Oberfläche der inselartigen Erhöhung 20 wird zwischen der Spitze bzw. Unterkante des Stempels 16 und dem Teil 20 ein Draht 18, der beispielsweise aus einem für einen Halbleiteranschluss geeig- neten Leitermaterial besteht, z. B. aus Gold, Silber, Aluminium-Silizium-Eutektikum, Aluminium, Kup- fer oder gegebenenfalls goldplattiertem Kupfer oder silberüberzogenem Gold, oder aber aus Kupfer, Aluminium od. dgl. mit einem Zinn-, Antimon=, Indium- oder Gallium-Überzug (jedes dieser Elemente ist bekanntlich für bestimmte Halbleiter besonders geeignet), so eingelegt, dass er unter dem Druck des Stempels 16 an dem Punkt oder längs der Linie der bzw. die direkt unterhalb der Spitze bzw. Kante des Stempels 16 liegt, gegen die Oberfläche der inselartigen Erhöhung 20 gedrückt wird.
Wenn eine im wesentlichen punktförmige Verbindung (Punktkontakt) erwünscht ist, wird der Stempel IS an seinem unteren
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Ende bis auf einen Punkt der gewünschten Grösse zugeschärft. Ist hingegen eine linienförmige Verbindung (Linienkontakt) erwünscht, so wird das untere Ende des Stempels 16 keilförmig mit einer Kante ausgebil- det, die der gewünschten linienförmigen Kontaktfläche entspricht.
Es werden ferner Vorkehrungen für die Erhitzung des Presstisches, des unteren Endes des Presskopfes und der zwischen diesen beiden Teilen eingelegten Werkstücke : auf eine Temperatur getroffen, die ge- eignet ist, die erfindungsgemässe mechanische Verbindung zwischen den Werkstücken herbeizuführen.
Die in Fig. l beispielsweise angegebenen Heizmittel umfassen elektrische Heizspulen 17 und 28 deren Eingangsleitungen mit 12 bzw. 26 bezeichnet sind. Diese Spulen erhitzen die Materialien, die mit- einander verbunden werden sollen, sowie die benachbarten Teile der Presse auf die für das erfindungsge- mässe Verbindungsverfahren erforderliche Temperatur. Die erforderliche Temperatur und der Druck sind keinesfalls ausreichend hoch, um die mechanischen oder elektrischen Eigenschaften der miteinander zu verbindenden Werkstücke zu beeinträchtigen.
Die Temperatur beträgt zwar mindestens 100 C und vorzugsweise mehrere Hundert Grade, liegt aber in allen Fällen unterhalb jener Temperatur, die erforderlich ist, um eines der Materialien zu schmelzen : sie ist überdies, wie schon erwähnt, niedriger als die eutektische Temperatur der speziellen Materialkombination, die dem Verbindungsvorgang unterliegt, sowie niedriger als die Temperatur, bei welcher in dem betreffenden Halbleitermaterial beim Pressvorgang eine Fehlstellenbildung oder Fehlstellenverlagerung eintreten würde.
Die Zeitspanne, innerhalb welcher die entsprechenden Druck-und Temperaturbedingungen aufrechterhalten werden müssen, um gemäss der Erfindung eine feste Verbindung herzustellen, hängt natürlich von der Temperatur, von der Vorbereitung der Oberflächen, von den Umgebungsbedingungen sowie von den betreffenden Materialien ab, die miteinander verbunden werden sollen.
Beispielsweise kann ein Golddraht mit einem Germaniumstück nach sorgfältiger Reinigung der zu verbindenden Oberflächen erfindungsgemäss bei einer Temperatur von 2000 C und einer Deformation des Golddrahtes von 20 % in weniger als 1 Minute fest verbunden werden, wenn der Verbindungsvorgang ein= schliesslich der vorhergehenden Reinigung in einer Wasserstoffatmosphäre erfolgt, deren Druck etwas oberhalb des normalen Atmosphärendruckes liegt. Tatsächlich sind feste Verbindungen der vorstehend beschriebenen Art in so kurzer Zeit wie 5 Sekunden hergestellt worden.
Von in normaler, reiner Ofenluft nach dem gleichen Verfahren und unter identischen Bedingungen (nur dass die Wasserstoffatmosphäre natürlich nicht vorhanden ist) hergestellten Verbindungen erweisen sich nur etwa 30 % als "fest", wenn die Dauer des Verbindungsvorganges mit 1 Minute begrenzt wird. Wird jedoch dieser Vorgang verlängert, so wird bei einer Dauer in der Grössenordnung von 10 Minuten für jeden Verbindungsvorgang (in reiner Ofenluft) in wenigstens 95 % der Fälle eine feste Verbindung erhalten,
Mit andern Worten muss in Fällen, wo der Verbindungsvorgang auf möglichst kurze Zeit beschränkt werden soll, die Oberfläche der zu verbindenden Festkörper sorgfältig gereinigt werden und der Verbin dungsvorgang in einer sauerstofffreien Atmosphäre erfolgen.
Wenn es anderseits erwünscht ist, in reiner Ofenluft zu arbeiten, so können feste Verbindungen zwischen den meisten Metallen und Halbleitern bei einer Temperatur von 2500 C und einer Metalldeformation von 20 % oder weniger hergestellt werden, wenn jeder Verbindungsvorgang auf eine Zeitdauer in der Grössenordnung von 10 bis 15 Minuten ausgedehnt wird und die zu verbindenden Oberflächen kurz vor dem Verbindungsvorgang gereinigt worden sind. Bei Materialien, die, wie Aluminium, in Gegenwart von Luft rasch oxydieren, soll die Reinigung unmittelbar vor dem Verbindungsvorgang stattfinden. Für die meisten andern Materialien ist eine Verbindungszeit bis zu 10 Minuten in reiner Ofenluft normalerweise ausreichend.
Die bereits erwähnten und einige weitere erprobte spezielle Ausführungsbeispiele im Rahmen der
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Tabelle Beispiele für feste mechanische Verbindungen zwischen Halbleitern und Metallen
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<tb>
<tb> miteinander <SEP> verbun-Verbindungs-Dauer <SEP> des <SEP> Verbin- <SEP> eutektische <SEP> Temp. <SEP> Temperatur <SEP> d. <SEP> Fehldene <SEP> Materialien <SEP> temperatur <SEP> dungsvorgmges <SEP> der <SEP> Material- <SEP> stellenbildung <SEP> im
<tb> kombination <SEP> Halbleiter
<tb> Gold-Germanium <SEP> 3000 <SEP> C <SEP> 15 <SEP> sec <SEP> in <SEP> Wasser- <SEP> 3560 <SEP> C <SEP> 4000 <SEP> C
<tb> stoff
<tb> Gold-Germanium <SEP> 3000 <SEP> C <SEP> 5 <SEP> min <SEP> in <SEP> reiner <SEP> 3560 <SEP> C <SEP> 4000 <SEP> C
<tb> Luft
<tb> Gold-Germanium <SEP> 2000 <SEP> C <SEP> 10 <SEP> min <SEP> in <SEP> reiner <SEP> 3560 <SEP> C <SEP> 4000 <SEP> C
<tb> Luft
<tb> Aluminium- <SEP> 3000 <SEP> C <SEP> 10 <SEP> min <SEP> in <SEP> Wasser- <SEP> 4250 <SEP> C <SEP> 4000 <SEP>
C
<tb> Germanium <SEP> *) <SEP> stoff <SEP>
<tb> Gold- <SEP> Silizium <SEP> 3000 <SEP> C <SEP> 10 <SEP> min <SEP> in <SEP> Wasser- <SEP> 3750 <SEP> C <SEP> 4500 <SEP> C
<tb> stoff
<tb>
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Diedünner Streifen von Aluminium bzw. Gold an den entsprechenden Oberflächenteilen der Insel 42 erhalten. Für den Betrieb bei ungefähr 500 MHz werde. als Elektroden 44 und 46 parallele, vorzugsweise 0, 15 mm lange und 0,025 mm breite Leiterstreifen verwendet, die voneinander einen Abstand von 0, 025 mm haben.
Um die Einheit fertigzustellen, werden nach der üblichen Technik elektrische Zuleitungen, welchs
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angelötet. Das hat sich jedoch aus naheliegenden Gründen als sehr schwierig erwiesen, zumal sehr grosse Sorgfalt aufgewendet werden muss, um dabei eine Beschädigung des Halbleiterelementes zu vermeiden.
Ein bekannter Notbehelf besteht in der Verwendung von Zuleitungen in Form von Federkontaktdrähten, welche auf die Elektroden aufgesetzt werden, doch hat sich dies speziell bei Geräten als unbefriedigend erwiesen, die mechanischen Vibrationen oder Stössen ausgesetzt sind, weil die Federkontakt dann nicht in den gewünschten Lagen verbleiben.
Gemäss der vorliegenden Erfindung, d. h. nach der Thermo-Kompressions-Methode, wird durch Erhitzung des Blockes 40 und der Zuleitung 50 (bzw. der Zuleitung 48) auf eine Temperatur von vorzugweise einigen 1000 C oberhalb der Raumtemperatur, aber unter der eutektischen Temperatur und der
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Deformation der Zuleitung innerhalb der Grenzen von 10 bis 30 % herbeigeführt und die erwünschte Tem- peratur-und Druckbedingungen werden zwischen 5 Sekunden und 1/4 Stunde aufrechterhalten, wodurch feste Verbindungen zwischen den Zuleitungen 50 und 48 an den Elektroden 44 bzw. 46 entstehen. Die
Elektrode 44 bildet, wie dem Fachmann erkennbar ist, den Emitter und die Elektrode 46 die Basiselektro- de des so erhaltenen Transistors ; der Kollektor umfasst den Hauptkörper des Blockes, mit dem in. Anbetracht seiner grösseren Abmessungen und der weniger kritischen Verhältnisse ein elektrischer Anschluss nach ir- gendeinem üblichen Verfahren hergestellt werden kann.
In Fig. 3 ist ein Transistor der in Verbindung mit Fig. 2 erläuterten Art in grösserem Mass ' : b darge- stellt, wobei die Abmessungen jenen in Fig. 2 entsprechen, nur dass die Insel 62 einen Durehmec vou bloss 0, 075 mm hat. Ferner ist gemäss Fig. 3 keine vorhergehende Elektrodenausbildimg angewendet wor* den. Ein Ende des Aluminiumdrahtes 66, dessen Durchmesser z. B. 0, 018 mm beträgt, ist direkt mit der
Oberfläche der Insel 62 verbunden, wobei die Verbindungsfläche in diesem Falle die Emitterelektrode bildet. In ähnlicher Weise ist ein Ende des Golddrahtes 64, dessen Durchmesser ebenfalls 0, 018 mm betragen kann, direkt mit der Oberfläche der Insel 62 in einem Abstand von 0, 01 mm vom Aluminium- draht verbunden, um als Basiselektrode zu dienen.
Der so gebildete Transistor hat sich beim Betrieb mit Frequenzen bis 1100 MHz bewährt. Die Herstellung von vollkommen befriedigenden TransistoEen der in Fig. 3 dargestellten und vorstehend beschriebenen Art wurde bisher für unmöglich gehalten, weil nach dem Stande der Technik keine gangbaren Lösungen für die dabei auftretenden mechanischen Probleme vorhanden waren.
Es ist zu beachten, dass bei der in Fig. 3 dargestellten und vorstehend beschriebenen Variante die vorangehende Ausbildung von Elektroden 44 und 46 entfällt, indem die Enden der Zuleitungsdrähte direkt mit jenen Flächenteilen des Halbleiterkörpers, die von diesen Elektroden eingenommen werden sollen, verbunden werden. Die Elektroden 44 und 46 in Fig. 2 dienen in erster Linie zur Erleichterung des Anlötens der Zuleitungsdrähte. Das Verbindungsverfahren gemäss der Erfindung erfordert aber keine solche Vorbereitung.
Die Fig. 4 und 5 zeigen ein anderes Thermo-Kompressions-Verfahren gemäss der Erfindung in Aanwen- dung auf eine weitere Miniaturausführung von Halbleiterelementen.
Gemäss Fig. 4 wird ein Ende eines metallischen Leiters 100, der beispielsweise aus Gold oder Aluminium bestehen und einen Durchmesser von 0, 018 mm haben kann, zur Vorbereitung für den Verbindungsvorgang erhitzt, bis das Metall erweicht und die Oberflächenspannung bewirkt, dass das Ende 102 einen abgerundeten oder sogar kugelförmigen Teil bildet, dessen Durchmesser etwa das Doppelte des ursprünglichen Drahtdurchmessers, also beispielsweise 0, 036 mm, beträgt. Der Draht wird sodann allmählIch bis weit unter die Temperatur abgekühlt, bei welcher das Metall sich zu erweichen beginnt. Diese Behandlung hat den Zweck, am Drahtende irgendwelche Spannungen im Metall zu beseitigen und ferner Verunreinigungen an die Oberfläche zu bringen, wo sie leicht beseitigt werden können.
Das abgerundete Ende des Drahtes erleichtert das Andrücken des Drahtes an die Oberfläche des Halbleiterelementes, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, um eine Verbindung gemäss der Erfindung zu bewirken.
Das in Fig. 4 gezeigte abgerundete Ende 102 des Drahtes 100 wird unter diesem Druck etwas abgeflacht, wie dies inFig. 5 angedeutet ist. Der Block 106 in Fig. 5 kann beispielsweise eine Scheibe aus Germanium oder Silizium der P-Type mit einer Seitenlänge von 1, 25 mm und einer Dicke von 0, 125 mm sein, an der auf der Oberseite eine dünne Schicht in Material der N- Type umgewandelt worden ist.
Das abgeflach-
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? Ende 104 des Drahtes 100 in Fig. 5 k@@@@@ dem Verbindungsvorgang als Maske fungieren, so dass der übrige Teil der Oberfläche des Blockes l g, obenenfalls weggeÅatzt werden kann, u. zw. in einem Ausmass, das beispielsweise durch die unterb-. ccb. ene L. nie 108 angedeutet worden ist. Dies ermöglicht es, eine zweite Elektrode nach dem erfindungsgemässen Verfahren mit dem Material der P-Type, das du'ch Ätzung freigelegt worden ist, in einem Punkt zu verbinden, der sehr nahe der Insel aus Material der NType liegt, die unmittelbar unter dem abgeflachten Ende 104 des Leiters 100 verbleibt.
Die zweckentsprechende Anwendung dieser Massnahme bei der Herstellung von Transistoren und ähnlichen Einrichtungen ist dem Fachmann ohne weiteres erkennbar.
Die Kombination eines Aluminiumdrahtes und eines nach dem an Hand von Fig. 5 erläuterten Verfahren fest mit ihm verbundenen Siliziumblockes erweist sich in vielen Fällen als wirksamer HalbleiterGleichrichter. Anderseits kann ein solches Element auch durch Verbindung eines Aluminiumdrahtes oder Aluminiumstreifens mit einem Siliziumelement nach dem in Verbindung mit Fig. l erläuterten Verfahren hergestellt werden. Sollte ein solches Element nicht hinreichend ausgeprägte Gleichrichtereigenschaften zeigen, so können diese sofort erhöht werden, indem man die Einheit nach der Fertigstellung der Verbindung für 1 oder 2 Sekunden auf die eutektische Temperatur von Silizium oder Aluminium erhitzt und sodann langsam auf Raumtemperatur abkühlen lässt.
Mit Hilfe der Thermo-Kompressions-Verbindung gemäss der Erfindung können noch zahlreiche andere Halbleitereinrichtungen leicht in Miniaturausführung hergestellt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Vorbindung eines metallischen Leiters mit einem Halbleiterkörper, dadurch gekenn- zeichnet, dass die miteinander z"verbindenden Oberflächen mechanisch gereinigt und der Leiter und der Halbleiterkörper auf eine Temperatur erhitzt werden, die wenigstens 1000 C beträgt, aber niedriger als die eutektische Temperatur der Materialkombination bzw. die Bildungstemperatur von Fehlstellen im
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al ist,werden.