AT229372B - Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung - Google Patents

Description

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  Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung 
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung, bei dem ein Halb- leiterkörper und Elektrodenmetall aufeinandergelegt, im Pulver einer mit dem Halbleiterkörper und dem
Elektrodenmetall nicht reagierenden Substanz eingebettet und dieses aus Halbleiterkörper und Elektroden- metall bestehende System unter Druck der Erhitzung bis zur Legierungsbildung ausgesetzt wird. 



   Bei diesem als Pulververfahren bekannten Legierungsprozess bildet das aus   Graphit, Magnesiumoxyd,  
Aluminiumoxyd od. dgl. bestehende Pulver beim Zusammenpressen eine sich dem eingeschlossenen, aus
Halbleiterkörper und Elektrodenmetall bestehenden System von selbst genau anpassende Form, wobei vom
Pulver ein allseitiger Druck wie von einer Flüssigkeit auf das System ausgeübt wird. Dadurch bleibt die Lage der einzelnen Teile des Systems erhalten und es ist neben der gleichmässigen Benetzung des Halbleiterkörpers durch das Elektrodenmetall und   damit einer gleichmässigen   Dicke der entstehenden Legierungsschichten auch die Wahrung der äusseren Form bzw.

   Flächengestalt der Elektroden gewährleistet, da infolge des allseitig gleichen Druckes des Pulvers, das sich auch in die Räumezwischen den Elektroden legt, ein seitliches Austreten des Elektrodenmaterials, also ein Zusammenlegieren der Elektroden unmöglich ist. 



   Die Einzelteile des Systems werden bei diesem Verfahren mit der Hand zusammengesetzt. Diese Justierung der Einzelteile ist vor allem dann besonders schwierig und unrationell, wenn der Abstand der einzelnen, auf einer Oberfläche des Halbleiterkörpers angeordneten Elektroden sehr gering sein soll, wie dies   z. B.   bei einer Transistoranordnung für hohe Frequenzen der Fall ist, bei der Emitter-und Basiselektrode auf derselben Seite des Halbleiterkörpers angeordnet sind und der Abstand zwischen diesen Elektroden nur Bruchteile von Millimetern betragen soll. Die Justierung des Elektrodenmetalles auf dem Halbleiterkörper muss dann für jedes System unter dem Mikroskop erfolgen, wodurch das Verfahren sehr umständlich wird. 



   Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, dieses Legierungsverfahren zu vereinfachen und die durch Handarbeit auftretenden Fehler weitgehend zu vermeiden. 



   Um dies zu erreichen, werden gemäss der Erfindung der Halbleiterkörper und das Elektrodenmetall vor dem Einbetten in das Pulver in eine aus einem den Halbleiterkörper und das Elektrodenmetall nicht benetzenden Material bestehende Form, die eine den Abmessungen des aus Halbleiterkörper und Elektrodenmetall bestehenden Systems entsprechende Vertiefung aufweist, eingebracht. 



   In eine Form, die ein den Abmessungen des Systems entsprechendes, eingepresstes Muster aufweist, können die Einzelteile des Systems leicht durch Einlegen, Einschieben oder Einrütteln eingebracht werden. Diese das System enthaltende Form wird dann in das Pulver eingebettet und unter Druck der Erhitzung bis zur Legierungsbildung ausgesetzt. 



   Die beim Verfahren gemäss der Erfindung verwendeten Formen bestehen aus einem den Halbleiterkörper und das Elektrodenmetall nicht benetzenden Material, das so weich ist, dass beim Einpressen in das Pulver im Halbleiterkristall keine Sprünge entstehen, die denselben zerstören würden, und ausserdem der durch das Pulver auf die Form ausgeübte Druck auch gleichmässig auf die von der Form bedeckten 

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 Stellen des Systems übertragen wird. 



   Als Materialien für die beim Verfahren gemäss der Erfindung verwendeten Formen können Papierfolien, Kunststoffolien,   z. B. aus Polyäthylen, oder zu Pillen gepresste Pulverarten, wie z. B. Quarzpulver,   Verwendung finden. 



   Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden als Ausführungsbeispiel die Herstellung eines Transistors mit einlegierten Elektroden an Hand der Zeichnungen beschrieben, in denen Fig. 1 eine Form, wie sie beim Verfahren gemäss der Erfindung verwendet wird, Fig. 2 und 3 einzelne Verfahrensschritte und Fig. 4 eine andere   Ausführungsform   des Verfahrens zeigen. 



   In Fig. 1 ist eine Form   l,   wie sie beim Verfahren gemäss der Erfindung Anwendung findet, dargestellt. Diese Form weist eine Vertiefung 2 auf, deren Abmessungen dem aus Halbleiterkörper und Elektrodenmetall bestehenden System entsprechen. Die Dicke D der Form ist z. B. grösser als die grösste senkrechte Abmessung des Systems. Diese   Dicke kann jedoch beliebig gewählt werden. Sie kann z. B.   auch wesentlich geringer als die grösste senkrechte Abmessung des Systems sein, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Die Form 1 kann z. B. aus einer Papier- oder Kunststoffolie oder einer aus Pulver gepressten Pille bestehen, in die das dem System entsprechende Muster eingeprägt ist. In diese Form werden die einzelnen Teile des Systems eingebracht. 



   In Fig. 2 ist die Form 1 im Schnitt nach dem Einbringen der einzelnen Teile dargestellt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die   Folie   eine Kreisscheibe von etwa 0, 6 mm Durchmesser aus einem Metall, z. B. Aluminium, das beim Einlegieren einen sperrfreien Kontakt mit dem z. B. aus p-leitendem Germanium oder Silicium bestehenden Halbleiterkörper 6, also den Basiskontakt bildet. Die Folie 4 ist ein Kreisring mit einem Aussendurchmesser von etwa   l,   5 mm und einem Innendurchmesser von etwa 0,   mm,   der die Basiselektrode konzentrisch umgibt und aus einem Metall,   z. B.   einer Gold-Antimon-Legierung besteht, das beim Einlegieren eine Zone entgegengesetzten Leistungstyps im Halbleiterkörper 6 erzeugt, die die Emitterzone des Transistors darstellt.

   Die Folie für diese beiden auf derselben Seite des Halbleiterkörpers angeordneten und einen nur sehr geringen Abstand gegeneinander aufweisenden Elektroden sind zu unterst in der Form angeordnet. Der auf ihnen liegende Halbleiterkörper 6 ist beim Ausführungsbeispiel 
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 per 6 erzeugt und den Kollektor des Transistors bildet. Die Dicke der   Elektrodenmetallfolienbeträgt beim   Ausführungsbeispiel etwa   30,um.   



   In Fig. 3 ist die mit den Einzelteilen 3, 4, 5 und 6 der Halbleiteranordnung versehene Form 1 wiederim Schnitt dargestellt. Diese Form wird nun in einem Gefäss 8 in ein Pulver 7, z. B. in Graphit eingebettet. Mittels eines Stempels 9 wird das Pulver im Gefäss 8 zusammengepresst und damit ein allseitig wirkender Druck auf die in der Form 1 befindlichen Teile des Systems ausgeübt. Das Gefäss 8 besteht dabei aus einem Material, das sich bei   den während des Verfahrens   in den Gefässwänden auftretenden Druckkräften nicht verformt, z. B. aus Stahl. Statt des Gefässes 8 kann auch ein Rohr verwendet werden, in das von beiden Seiten zylindrische Stempel eingeführt sind, zwischen denen die mit den Einzelteilen des Systems versehene, in das Pulver eingebettete Form angeordnet ist und das Einpressen mittels dieser beiden Stempel erfolgen.

   Während der durch das Einpressen hervorgerufene Druck auf die Einzelteile des Systems wirksam ist, wird das System z. B. in einem Ofen bis zur Legierungsbildung erhitzt. Nach dem Abkühlen kann die fertige Halbleiteranordnung aus der Form herausgenommen werden. Das Verfahren gemäss der Erfindung kann ebenso mit einer Form   l,   deren Dicke D sehr gering ist und wie sie im Schnitt in Fig. 4 dargestellt ist, durchgeführt werden. 



   Durch die Erfindung wird ein auf sehr einfache Weise auch maschinell durchzuführendes Verfahren   zum Herstellen von Ha1bleiteranordnungen. wie z. B. Dioden. Transistoren und Solarelementen. die z. B.    aus Germanium, Silicium einer Germanium-Silicium-Legierung oder einer   ABV-Verbindung   bestehen, angegeben. Das Verfahren gemäss der Erfindung ist besonders vorteilhaft bei Halbleiteranordnungen mit sehr nahe nebeneinanderliegenden Elektroden,   d. h.   mit Elektroden, deren Abstand Bruchteile von Millimetern, insbesondere nur einige Mikron beträgt. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung, bei dem ein Halbleiterkörper und Elektrodenmetall aufeinandergelegt, in Pulver einer mit dem Halbleiterkörper und dem Elektrodenmetall nicht reagierenden Substanz eingebettet und dieses aus Elektrodenmetall und Halbleiterkörper bestehende Sys- <Desc/Clms Page number 3> tem unter Druck der Erhitzung bis zur Legierungsbildung ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Halbleiterkörper (6) und das Elektrodenmetall (3,4, 5) vor dem Einbetten in das Pulver (7) in eine aus einem den Halbleiterkörper und das Elektrodenmetall nicht benetzenden Material bestehende Form (1), die eine den Abmessungen des aus Halbleiterkörper und Elektrodenmetall bestehenden Systems entsprechende Vertiefung (2) aufweist, eingebracht werden.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Form eine Papier- oder Kunststofffolie verwendet wird.

   3. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass als Form eine aus einem Pulvergepresste Pille verwendet wird.