DE1096502B

DE1096502B - Verfahren zur Herstellung von Halbleiteranordnungen mit einkristallinem Grundkoerper

Info

Publication number: DE1096502B
Application number: DES62124A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Reimer Emeis
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1959-03-13
Filing date: 1959-03-13
Publication date: 1961-01-05
Also published as: CH393540A; NL248617A

Description

Verfahren zur Herstellung von Halbleiteranordnungen mit einkristallinem Grundkörper Zur Herstellung der Grundkörper von Halbleiteranordnungen werden im allgemeinen von s.tabförmigen Halbleiterkörpern dünne Scheiben abgesägt und maschinell planparallel auf die erforderliche Dicke geläppt. Zu diesem Zweck werden beispielsweise die Scheiben auf einer Seite plan geläppt, dann wird diese Seite mit Lack auf die Dünnläppvorrichtung aufgeklebt und die Scheiben auf die gewünschte Dicke geläppt.
Die Güte von in solche Halbleiterkörper einlegierten großflächigen Elektroden ist wesentlich von der dem Legierungsprozeß vorausgehenden Oberflächenbehandlung und der dadurch bedingten Oberflächenbeschaffenheit des Halbleiterkörpers abhängig.
Voraussetzung für einwandfreies Legieren ist eine saubere Kristalloberfläche. Zur Säuberung können die fertiggeläppten Halbleiterscheiben mit einer fettlösenden Flüssigkeit, beispielsweise Tetrachlorkohlenstoff (C C14), vom Fett und dem Läppmittel weitgehend gereinigt und die vom Aufkleben in der Dünnläppvorrichtung vorhandenen Lackreste mit einem Lösungsmittel für den Lack, beispielsweise Azeton (CO (CH2)2), entfernt werden. Es ist jedoch möglich, daß durch diese Reinigung nicht alle Lackreste von der Kristalloberfläche, beispielsweise aus, den Poren zwischen gelockerten Kristallteilen, restlos entfernt werden. Aus diesem Grunde werden die Scheiben meist noch eine Zeitlang geätzt. Durch das Ätzen wird die durch das Läppen bis zu einigen Mikron Tiefe (Damage-Tiefe) gestörte Oberflächenschicht abgetragen, und man erhält auf diese Weise Halbleiterscheiben mit einer sauberen Oberfläche von ungestörtem Kristallaufbau.
Es wurde nun erkannt, daß eine solche störungsfreie Oberflächenschicht für einen Legierungsprozeß ungünstig ist. Beim Legierungsvorgang wird nämlich der Kristall älhnlich wie bei einer Ätzung gelöst, und bekanntlich wird ein solcher Vorgang um so mehr gefördert, je mehr Angriffspunkte durch Störungen an der Oberfläche vorhanden sind. Daraus ergab sich die Aufgabe, die Halbleiterkörper nach einem Verfahren zu reinigen, bei dem die durch das Läppen gestörte Kristalloberfläche in diesem Zustand möglichst erhalten bleibt.
Demgemäß betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Halbleiteranordnungen mit einkristallinem Grundkörper, beispeilsweise aus Silizium, in welchen mindestens an einer Stelle, an der die Kristallstruktur an der Oberfläche durch mechanische Behandlung gestört ist, eine Elektrode einlegiert wird, vorzugsweise mit einem p-n-Übergang. Erfindungsgemäß werden die Halbleiterkörper vor dem Legierungsprozeß in einer Mischung von fettlösender Flüssigkeit und einer pulverförmigen, chemisch neutralen Substanz, deren einzelne Körnchen scharfe Kanten und Spitzen aufweisen, bewegt, beispielsweise zusammen mit dem Pulver gewälzt oder geschüttelt.
Es hat sich erwiesen, daß der Legierungsprozeß bei so behandelten Siliziumscheiben wesentlich leichter und gleichmäßiger vonstatten geht als bisher. Ferner kann das Verfahren mit einer einfachen Vorrichtung durchgeführt werden.
Ein Ausführungsbeispiel einer solchen Vorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt. Ein Wechselstrommotor 3, der über einen Schalter 4 an eine Stromquelle 5, beispielsweise ein 220-V-Lichtnetz, angeschlossen sein kann, treibt über ein Untersetzungsgetriebe 6 eine in dem Lagerbock 7 gelagerte Welle 8 mit etwa 1 U/min an. An dieser Welle ist eine verschlossene Glasflasche 9, welche die zu reinigenden Siliziumscheiben 10, die fettlösende Flüssigkeit, z. B. C C141 und die als Schleifmittel dienende pulverförmige Substanz, beispielsweise gemahlenes Aluminiumoxyd, enthält, mit einer Schelle 11 so befestigt, daß ihre Achse gegen die Welle 8 um etwa 10 bis 30° geneigt ist. Durch die Drehung der Welle 8 wird die Lage der Flasche 9 laufend so verändert, daß der Flasdheninhalt sowohl senkrecht zur Antriebswelle als auch in Richtung der Neigung des Gefäßes umgewälzt wird.
Der Behälter wird zweckmäßig so weit mit dem Fettlösungsmittel angefüllt, daß die Siliziumscheiben und das Schleifmittel bedeckt sind. Durch die Bewegung der Schleifmittelkörnchen bei der Umwälzung werden die Reste von Lack und Öl gelockert und entfernt, und auch die Porenöffnungen auf der Halbleiteroberfläche werden durch die eindringenden Spitzen der Schleifmittelkörnchen gereinigt. Dabei bleibt die Struktur der Oberfläche weitgehend erhalten, so daB der erwähnte EinfluB auf den Legierungszustand erzielt wird.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Halbleiteranordnungen mit einkristallinem Grundkörper, beispielsweise aus Silizium, in welchen, mindestens an einer Stelle, an der die Kristallstruktur an der Oberfläche durch mechanische Behandlung gestört ist, eine Elektrode einlegiert wird., vorzugsweise mit p-n-Übergang, dadurch gekennzeichnet, da,ß die Halbleiterkörper vor dem Legierungsprazeß in einer Mischung von fettlösender Flüssigkeit und einer pulverförmigen, chemisch: neutralen Substanz, deren einzelne Körnchen scharfe Kanten und Spitzem aufweisen, bewegt, beispielsweise zusammen mit dem Pulver gewälzt oder geschüttelt werden. In Betracht gezogene Druckschriften: L. P. H u n t e r, »Handbook of Semiconductar Electrouics«, McGuan Hill Book Comp., New York 1956, Kap. 8, 6; »Transistor Technology«, Vol. III, P. van Nostrand Comp., New York 1958, S. 178.