DE1095952B - Verfahren zur Herstellung von gleich langen Halbleiterstreifen aus einem homogenen einkristallinen Halbleiterstab fuer mehrere Halbleiteranordnungen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von halbleitenden Körpern von der bei Halbleiteranordnungen, wie z. B. Transistoren und Kristalldioden, verwendeten Art.

Es ist üblich, solche Halbleiterkörper, die meist als dünne Scheibchen mit quadratischer, rechteckiger oder runder Querschnittsfläche ausgestaltet sind, aus mehr oder weniger runden Scheiben auszuscheiden, die von homogenen einkristallinen Halbleiterstäben durch Schnitte senkrecht zur Stabachse abgesägt werden. Diese Stäbe entstehen bei den üblichen Reinigungsverfahren, die unter der Bezeichnung »Aufziehen«, »Zonenreinigung«, »Zonenschmelzverfahren« oder »Reinigen durch zonenweise sukzessive Schmelzung« bekannt sind. Zur Erläuterung des bekannten Verfahrens ist in Fig. 1 ein Germaniumstab schaubildlich dargestellt; die Fig. 2 und 3 sind Ansichten von zwei von einem solchen Stab abgeschnittenen Scheiben.

Der Germaniumstab 1, dessen Längsachse X-X in der 111-Richtung des Kristalls orientiert sein kann, wird durch Sägeschnitte2 senkrecht zur Stabachse in Scheiben 3 geteilt. Es ist üblich, in einer solchen Scheibe kreuzweise eine Anzahl von Einschnitten 4 anzubringen, z. B. mit einem Diamanten, und die Scheibe anschließend in Scheibchen 5 zu brechen, die quadratisch oder rechteckig sein können. Die Schnitte 2 senkrecht zur Stabachse bestimmen die Dicke und die kreuzweisen Schnitte 4 die Länge und Breite dieser Scheibchen.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, auf einem Halbleiterkörper eine Anzahl von Halbleiteranordnungen nebeneinander aufzubauen und diesen Körper, der dann streifenförmig ist, danach in Stücke zu teilen. Solche Streifen lassen sich dadurch herstellen, daß in einer Scheibe statt der in Fig. 2 gezeichneten Kreuzschnitte 4 nur eine Anzahl von parallelen Einschnitten 6, entsprechend Fig. 3, angebracht und die Scheibe dann in Streifen 7 geteilt wird.

Diesem Verfahren haftet der Nachteil an, daß die Längen der erhaltenen Streifen sehr verschieden sind, so daß, wenn die Streifen in einer bestimmten Matrize zu verwenden sind, im allgemeinen einige zu lang, andere zu kurz sind, und nur einige Streifen angemessener Länge erhalten werden. Die zu kurzen Streifen sind nicht brauchbar, und die zu langen Streifen müssen auf die richtige Länge verkürzt werden. Der Materialverlust ist in diesem Fall viel größer, als wenn aus einer Scheibe in bekannter Weise kleine, runde, rechteckige oder quadratische Scheibchen geschnitten werden.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung von gleich langen Halbleiterstreifen aus einem homogenen einkristallinen Halbleiterstab, auf denen die Elektroden für mehrere Halbleiteranordnungen, z. B. Transistoren oder Dioden, angebracht werden. Unter einem Streifen ist im vorliegenden Fall ein solcher aus Verfahren zur Herstellung
von gleich langen Halbleiterstreifen
aus einem homogenen einkristallinen
Halbleiterstab für mehrere Halbleiteranordnungen

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter: Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 4. August 1958

Wolfgang Franz Josef Edlinger, Nijmegen

(Niederlande),
ist als Erfinder genannt worden

einer Scheibe geschnittener Körper zu verstehen, dessen Länge mindestens das Dreifache seiner Breite beträgt. Nach der Erfindung werden drei zueinander senkrechte Schnitte angewendet, von denen die die Länge der Streifen bestimmenden Schnitte senkrecht zur Halbleiterstabachse, die die Dicke der Streifen bestimmenden Schnitte in Richtung der Halbleiterstabachse und parallel zueinander und darauf die die Breite der Streifen bestimmenden Schnitte in Richtung der Halbleiterstabachse und senkrecht zu den anderen Schnitten geführt werden. Im Gegensatz zu dem vorher erwähnten Verfahren wird bei dem Verfahren nach der Erfindung die Länge der Streifen aus der Stablänge und die Dicke der Streifen aus dem im Vergleich zur Stablänge geringen Durchmesser des Halbleiterstabes erhalten.

Es sei bemerkt, daß der Begriff Schnitte in diesem Zusammenhang weit zu fassen ist und auf beliebige Weise angebrachte Einschnitte umfassen, und weiter, daß die Breite der Schnitte vernachlässigt ist.

An sich ist es bekannt, rechteckige Halbleiterstäbchen mit npn-Struktur aus Halbleiterstäben herzustellen, die eine dünne p-leitende Zone senkrecht zur Stabachse zwischen η-leitenden Stabteilen enthalten. Dabei wird zuerst durch zwei parallele Schnitte senkrecht zur Stabachse eine Scheibe geschnitten, die die p-leitende Zone zwischen zwei η-leitenden Zonen enthält, und es wird

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diese Scheibe durch kreuzweise Schnitte in Stäbchen aufgeteilt, die je für die Herstellung eines npn-Transistors benutzt werden. Dabei ist zwar die Länge eines Stäbchens gleich der Dicke der Scheibe, aber dabei werden die Schnitte bestimmt durch die Lage der p-leitenden Zone in dem Halbleiterstab, die bei der üblichen Herstellung eines solchen pnp-Übergänge enthaltenden Stabes senkrecht zur Stabachse gelegen ist. Abgesehen davon, daß bei diesem bekannten Verfahren nicht von einem homogenen Halbleiterstab ausgegangen wird, liegt dabei auch nicht die Absicht vor, dünne Halbleiterstreifen herzustellen, die je zur Herstellung von mehreren Halbleiteranordnungen angewendet werden können.

Die Erfindung wird an Hand eines in den Fig. 4 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 4 ist eine Seitenansicht eines Streifens aus halbleitendem Material mit einer Anzahl von nebeneinander und einander gegenüberliegenden Elektroden;

Fig. 5 bis 7 zeigen halbleitende Körper in verschiedenen Bearbeitungsphasen.

Angenommen wird, daß eine Anzahl von Transistoren auf einem Germaniumstreifen 20 aufgebaut wird, indem darauf nebeneinander und einander gegenüber eine Anzahl von Elektroden 21 gelagert werden und der Streifen anschließend bei den Pfeilen 22 durchgeschnitten wird (Fig. 4). Dieser Streifen kann z. B. eine Länge von 15 mm und eine Breite von 3 mm haben.

Von einem Germaniumstab 25 werden dann Stücke 26 mit einer Länge von mindestens 15 mm durch das Anbringen von Sägeschnitten 27 senkrecht zur Achse X-X (Fig. 5) abgeschnitten. Die Stücke werden anschließend in Scheiben 28 geschnitten durch Sägeschnitte 29, die sich parallel zueinander und außerdem parallel zur Achse X-X erstrecken (Fig. 6). Die Reihenfolge dieser zwei Bearbeitungen kann vertauscht werden. Es ist allerdings möglich und aus Halterungserwägungen manchmal zu bevorzugen, zunächst eine Anzahl von Sägeschnitten hinreichender Tiefe im Stab 26 anzubringen und die erhaltenen Scheiben 28 anschließend durch Sägeschnitte 27 von dem Stab 25 abzutrennen.

Diese Scheiben 28 werden dann, z. B. mit einem Diamanten, durch Schnitte 30 in Streifen 20 geteilt, wobei nur an zwei Rändern etwas Material verlorengeht (Fig. 7). Auf diese Weise entstehen also Streifen von gleicher Länge.

Die Orientierung des Kristallgitters bei den erhaltenen Scheiben 28 und Streifen 20 ist im allgemeinen um 90° gedreht in bezug auf die Orientierung bei den auf üblichem Wege, senkrecht zur Stabrichtung abgeschnittenen Scheiben.

Bei der Anwendung der Erfindung kann man z. B. von einem Germanium- oder Siliziumstab 26 ausgehen, dessen Achse X-X mit einer 111-Achse des Kristallgitters zusammenfällt, und anschließend die Scheiben 28 derart aussägen, daß ihre flachen Seiten sich senkrecht zu einer 110-Richtung erstrecken. Man kann aber auch einen Stab

ίο mit der Achse in einer 100-Richtung herstellen und die Scheiben senkrecht zu einer 010- oder einer Oll-Richtung orientieren.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, einen Stab mit der Achse in der 110-Richtung herzustellen, von dem Scheiben abgesägt werden können, deren Oberflächen sich senkrecht zu einer 100- oder einer 110-Richtung erstrecken, und es ist auch möglich, von einem solchen Stab Scheiben senkrecht zu einer 111-Richtung abzusägen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von gleich langen Halbleiterstreifen aus einem homogenen einkristallinen Halbleiterstab, auf denen die Elektroden für mehrere Halbleiteranordnungen, z. B. Transistoren oder Dioden, angebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß drei zueinander senkrechte Schnitte angewendet werden, von denen die die Länge der Streifen bestimmenden Schnitte senkrecht zur Halbleiterachse, die die Dicke der Streifen bestimmenden Schnitte in Richtung der Halbleiterstabachse und parallel zueinander und darauf die die Breite der Streifen bestimmenden Schnitte in Richtung der Halbleiterstabachse und senkrecht zu den anderen Schnitten geführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach Anbringung der Elektroden für mehrere Halbleiteranordnungen auf einem Halbleiterstreifen dieser in mehrere Halbleiteranordnungen zerschnitten wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 823 468;
USA.-Patentschrift Nr. 2 840 770;
Bell. Lab. Rec, Bd. 33, 1955, Heft 10, S. 374 bis 378.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen