DE1098614B - Verfahren zur Anbringung von Kontaktelektroden bei Halbleiteranordnungen - Google Patents
Verfahren zur Anbringung von Kontaktelektroden bei HalbleiteranordnungenInfo
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Description
DEUTSCHES
Die Erfindung betrifft die Herstellung von Halbleiteranordnungen, wie sie als Transistoren, Dioden,
Photozellen, Infrarotdetektoren u. dgl. Verwendung finden. Dabei handelt es sich um die bekannte Form
von Halbleiteranordnungen, bei der ein Plättchen aus einem Halbleiterkristall mit einer Vertiefung oder
Aushöhlung versehen wird, die einen bestimmten Bereich in dem Halbleiterkörper abgrenzt, und zwar insbesondere
zur Schaffung eines p-n-Überganges.
Bei der Schaffung von gleichrichtenden oder anderen Übergängen ist man bei Halbleiteranordnungen
bestrebt, diese Übergänge tief in das Halbleiterplättchen zu versenken. Dies gilt insbesondere für Flächentransistoren,
bei denen es für die Erzielung optimaler Wirkung darauf ankommt, den Abstand zwischen dem
Emitterübergang und dem Kollektorübergang, also die sogenannte Dicke der Basiszone, in der Größenordnung
von 0,025 mm zu halten. Um einen so kleinen Betrag der Basiszonendicke in einem Plättchen von
etwa 0,4 mm Dicke erhalten zu können, werden die Emitter- und Kollektorübergänge im allgemeinen tief
in das Plättchen hineinversenkt. Dabei erweist es sich als äußerst schwierig, die Basiszone genau auf die
verlangte Dicke zu bringen. Das gilt schon, wenn diese Übergänge sich etwa 0,05 mm unterhalb der
Außenfläche des Plättchens befinden. Genaue Einhaltung der Tiefe solcher Ausnehmungen ist durch kristallinische
Unvollkommenheiten, Spannungen in der Oberfläche und andere Phänomene besonders schwierig.
Es geschieht daher viel zu häufig, daß die Basiszone entweder zu dick oder zu dünn ausfällt. Ist sie
zu dünn, so entstehen. Kurzschlüsse durch die Basiszone hindurch, und die Kristallode vermag nicht zufriedenstellend
als Verstärker zu arbeiten. Die mechanischen und elektrischen Eigenschaften der Halbleiteranordnung
werden außerdem nachteilig durch die verhältnismäßig große Aktivatormenge und die hohen
Temperaturen beeinflußt, die nötig sind, um so viel aus dem Plättchen herauszulösen, wie für die Versenkung
der Grenzflächen nötig ist. Andererseits macht es die Sprödigkeit des Halbleitermaterials, insbesondere
des Siliziums, praktisch unmöglich, mit einem dünnen Plättchen zu arbeiten, bei dem man auf Schaffung
tiefer Aushöhlungen verzichten könnte.
Die Vertiefungen und Aushöhlungen in dem Plattchen wurden bisher durch Sandstrahlen, Ultraschallbearbeitung,
Bohren oder elektrolytische Düsenätzung hergestellt. Mit diesen Verfahren ist es aber in der
Regel sehr schwierig, Ausnehmungen zu schaffen, für deren Abmessungen und Form enge Grenzen vorgeschrieben
sind.
Die mit den bekannten Verfahren verbundene Schwierigkeiten und Nachteile sollen durch die Erfindung"
beseitigt werden. Die Erfindung bezieht sich so-
zur Anbringung von Kontaktelektroden
bei Halbleiteranordnungen
bei Halbleiteranordnungen
Anmelder:
Hughes Aircraft Company,
Culver City, Calif. (V. St. A.)
Culver City, Calif. (V. St. A.)
Vertreter: Dr.-Ing. G. Eichenberg
und Dipl.-Ing. H. Sauerland, Patentanwälte,
Düsseldorf, Cecilienallee 76
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 2. April 1958
V. St. v. Amerika vom 2. April 1958
Philip R. Pennington, Inglewood, Calif, (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
mit auf ein Verfahren zur Anbringung von ohmschen und nichtohmschen Kontaktelektroden bei Halbleiteranordnungen,
vorzugsweise mit einem Halbleiterkörper aus Silizium. Erfindungsgemäß wird das Kristallgitter
des Halbleiterkörpers nur an den Stellen, an denen Elektroden angebracht werden sollen, ohne Materialentfernung,
z. B. durch Spitzendruck auch mit rotierender Spitze, beschädigt, dann wird an dieser
Stelle durch Ätzen eine tiefe und ebene Aushöhlung gebildet, und in dieser Aushöhlung wird das Elektrodenmaterial
angebracht. Überraschenderweise wurde gefunden, daß das Ausmaß des kristallographischen
Schadens in dem Kristallkörper die Tiefe der Ausnehmung bestimmt, die beim Ätzen, des beschädigten
Bereiches entsteht. In der Tiefe gerechnet, entfernt die Ätzflüssigkeit lediglich so viel, wie der Tiefenausdehnung
des bewußt zugefügten kristallographischen Schadens entspricht. Es ist auf diese Weise möglich,
eine Ätzwirkung zu schaffen, die vorzugsweise in die Tiefe arbeitet, also im wesentlichen entlang der Richtung,
in der der kristallographische Schaden erzeugt worden ist. Mit dem Verfahren nach der Erfindung
gelingt es daher, die Ausnehmung, was ihre Tiefe betrifft, dadurch genau herzustellen, daß man die Tiefe
der kristallographischen Beschädigung entsprechend steuert. Die Weite der Ausnehmung oder Aushöhlung
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kann durch geeignete Wahl der Ätzdauer bestimmt werden.
Es wurde ferner überraschenderweise gefunden, daß die Form der Ausnehmung von der Zusammensetzung"
der Ätzflüssigkeit abhängt und daß Aushöhlungen oder Vertiefungen, die in Siliziumkörpern hergestellt
wurden, außerordentlich flache Bodenflächen hatten und daß ihre Seitenwände gerader ausfielen, als
bisher möglich war.
Unter einem kristallographischen Schaden soll hier die Wirkung einer von außen kommenden, bewußt
herbeigeführten Beanspruchung oder Spannung verstanden werden, die in dem Gitterwerk des Kristalls
durch eine von außen ausgeübte Kraft entsteht. Solche
Schaden in der Kristallstruktur sollen von äußerlich sichtbaren Rissen oder Spalten bis zu solchen Beanspruchungen
rechnen, die nur eine Verdichtung oder anderweitige Verlagerung der die Kristallstruktur
bildenden Atome herbeiführt, so daß in diesem Falle der »Schaden« latent und nicht ohne weiteres zu beobachten, aber gleichwohl vorhanden ist. Das Ausmaß
des kristallographischen Schadens hängt von der jeweils vorliegenden kristallinischen Struktur, der
Größe der zur Einwirkung gebrachten Kraft, der Größe der dieser Kraft ausgesetzten Fläche und der
Dicke des Kristalles ab.
Die Beschädigung geschieht also ohne Materialentfernung und nur an den Stellen, an denen Elektroden
angebracht werden sollen.
Es ist ferner bekannt, eine Halbleiterscheibe mit einem gegen das Ätzmittel beständigen Überzug, etwa
aus Paraffin, zu versehen und diesen Überzug an den Stellen, an denen das Ätzmittel wirken soll, wieder
zu entfernen. Dabei kann die Entfernung durch Einritzen eines Strichgitters in den Überzug geschehen,
so daß Ätzmittel Nuten in die Halbleiterscheibe hineinfrißt, nach denen die Scheibe in einzelne Plättchen
gebrochen werden kann. Das Verfahren kann aber auch dazu dienen, durch Entfernung des Überzuges
Stellen freizulegen, an denen später Spitzenelektroden angelegt werden können. Dagegen bezweckt das Verfahren
nicht, das Kristallgitter des Halbleiterkörpers an den Stellen, an denen Elektroden angebracht
werden sollen, zu beschädigen.
Es sei endlich hervorgehoben, daß es allgemein bekannt ist, Halbleiterkörper für Halbleiteranordnungen
in verschiedenen Stadien der Herstellung zu ätzen.
Als Mittel zur Beschädigung des Kristallgitters hat sich beim Verfahren nach der Erfindung eine Diamantspitze als besonders zweckmäßig erwiesen, während
als Ätzmittel mit Vorteil eine Flüssigkeit verwendet wird, die das Hydroxyd eines Alkalimetalls enthält,
insbesondere eine 1- bis 40°/oige wäßrige Lösung von Kaliumhydroxyd oder Narriumhydroxyd.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher
erläutert. Dort zeigt
Fig. 1 einen Aufriß einer Vorrichtung zur Erzeugung kristallographischen Schadens in einem
Kristallkörper,
Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Kristallplättchen mit sechseckig geformten Ausnehmungen auf gegenüberliegenden
Seiten gemäß Linie 2-2 in Fig. 4,
Fig. 3 einen Querschnitt durch ein Metallplättchen mit dreieckig geformten Ausnehmungen auf gegenüberliegenden
Seiten gemäß Linie 3-3 in Fig. 5,
Fig. 4 und 5 Ansichten der Kristallplättchen nach Fig. 2 und 3,
Fig. 6 verschiedene Ausnehmungen, die durch Ätzen eines Plättchens mit Kalilauge verschiedener
Konzentrationen und verschiedener Ätzdauer hergestellt sind, und
Fig. 7 entsprechende Beispiele für Ausnehmungen in Kristallplättchen, die durch Ätzen eines Plättchens
mit Natronlauge verschiedener Konzentrationen und verschiedener Ätzdauer hergestellt sind.
Gemäß Fig. 1 liegt ein Plättchen 2 aus einem Siliziumkristall, das zur Herstellung eines Flächentransistors
dienen soll, auf einer Plattform 4. Zwei
ίο gegenüberliegende Flächen des Plättchens können
quadratisch sein, und zwar beispielsweise mit 3 mm Kantenlänge, während die Dicke etwa 0,38 mm beträgt.
Das Plättchen kann η-Leitfähigkeit oder p-Leitfähigkeit haben. ...
Der kristallographische Schaden im Siliziumplättchen 2 kann auf verschiedene Weise erzeugt werden.
Beispielsweise wird die Oberfläche mit einem spitzen Diamanten geritzt oder angekratzt. Da jedoch die
Tiefe, bis zu der der Schaden in das Kristallplättchen hineinreicht, in erster Linie die Tiefe der herzustellenden
Ausnehmung bestimmt, empfiehlt es sich, das Ausmaß der Beschädigung sorgfältig zu steuern,
indem relativ schwacher Druck mittels eines gewichtsbelasteten Armes gemäß Fig. 1 auf einen bestimmten
Teil des Plättchens 2 ausgeübt wird. Gemäß Fig. 1 wird eine Diamantspitze 6 in der Form einer dreiseitigen
Pyramide, die am einen Ende eines Hebels 8 aufgehängt ist, vorsichtig in Berührung mit der
Oberfläche des Plättchens 2 gebracht, und zwar an derjenigen Stelle, an der ein kristallographischer
Schaden erzeugt und eine Aushöhlung hergestellt werden soll. Eine Diamantspitze wird benutzt, um die
Möglichkeit einer größeren seitlichen Ausdehnung des Schadens in dem Kristall möglichst gering zu halten,
das Ausmaß der Beschädigung senkrecht zur Kristalloberfläche und die Tiefe dagegen möglichst zu erhöhen.
Übermäßige seitliche Ausdehnung des Schadens würde es naturgemäß erschweren, den die herzustellende
Höhlung umgrenzenden Wandflächen die verlangte Form zu geben. Der Hebel 8 ist an einem Block 10
drehbar gelagert und trägt ein Gewicht 9 zwischen seinem Drehpunkt und dem Hebelende, an dem die
Diamantspitze 6 aufgehängt ist.
Die Tiefe, bis zu welcher der mit dem Verfahren
4S erzeugte kristallographische Schaden reicht, hängt
von dem Druck der Diamantspitze auf den Kristall ab. Wird das am Hebelarm 8 aufgehängte Gewicht 9
so bemessen, daß es an der Berührungsstelle zwischen der Diamantspitze und einem Siliziumkristallplättchen
eine Kraft von 1 kg erzeugt, so entsteht ein kristallographischer Schaden in einer Tiefe zwischen etwa
0,05 und etwa 0,075 mm.
Ein kristallographisch beschädigter Bereich kann in einem Siliziumplärtchen aber auch durch einen mit
einer Diamantspitze versehenen Bohrer erzeugt werden, der während der Ausübung des Druckes auf die
zu beschädigende Fläche umläuft. Bei diesem Verfahren kann ein Schaden auf eine Tiefe von etwa
0,25 mm in einem Siliziumkristall in etwa 15 bis 30 Sekunden hergestellt werden, wenn man den
Bohrer mit etwa 2,25 kg auf den Kristall drücken läßt, während er mit etwa 60 Umdrehungen pro
Minute umläuft.
Die folgende Tabelle veranschaulicht die Abhängigkeit der Tiefe des erzeugten Schadens von der angewendeten
Kraft für die beiden Verfahren des Arbeitens mit einem ruhenden Werkzeug und mit einem umlaufenden
Werkzeug. Die Werte wurden an einem Siliziumkristallkörper von etwa 0,2 mm Dicke gemessen, nachdem
die Kraft jeweils 3 Sekunden eingewirkt hatte.
Tiefe des
Schadens
Schadens
0,1
0,063
0,063
Ruhendes
Werkzeug,
Werkzeug,
Kraft
in Gramm
in Gramm
1500
900
Rotierendes Werkzeug
Kraft
in Gramm
in Gramm
400
250
250
Drehzahl pro Minute
35 bis 40 20 bis 25
ihr Abstand gleichmäßig und konstant ist. Bei Anwendung von Kaliumhydroxydlösungen von 30%
Konzentration oder weniger ergaben sich Höhlungen, deren Bodenfläche von der parallelen Lage mit der
5 Außenfläche des Kristalls um weniger als 1° abwichen.
Fig. 2 und 4 zeigen idealisiert ein Siliziumplättchen von η-Leitfähigkeit mit einer sechseckig geformten
Ausnehmung oder Höhlung 4 für den Emitter und
Kristalldicke
in mm
in mm
0,25
0,5
0,5
Tiefe des Schadens in mm
0,075
0,091
0,091
Auch die Dicke des Kristallkörpers hat einen Einfluß auf die Tiefe des erzeugten Schadens, wie sich io einer gleichfalls sechseckig~geformten Höhlung 6 für
aus den nachstehenden Werten ergibt, die sich bei den Kollektor, die beide gemäß der Erfindung herge-Anwendung
einer Druckkraft von 500g ergaben: stellt worden sind. Das Plättchen 2 hat eine Dicke von
ungefähr 0,2 mm, wird zunächst auf eine Tiefe von
etwa 0,038 mm an seiner einen Fläche zur Herstellung
15 der Emitterhöhlung und dann auf eine Tiefe von etwa ~ 0,1 mm an der entgegengesetzten Fläche zur Herstellung
der Kollektorhöhlung beschädigt. In beiden Fällen wird der kristaUographische Schaden mittels
einer Diamantspitze hervorgerufen, die mit einer
Den nächsten Schritt in der Herstellung einer Aus- 20 Kraft von 400 g bei der Herstellung der Emitterhöhlung
gewünschter Tiefe und Form bildet die höhlung und von 1500 g bei der Herstellung der
Ätzung des Siliziumkristalls oder mindestens des- Kollektorhöhlung wirkt. Die für den Kollektor bejenigen
Teiles des Kristalls, der zuvor kristallo- stimmte Fläche wird dann in Berührung mit kochengraphisch
beschädigt worden ist. Zur Ätzung dient der Ätzlösung gebracht, die aus 30°/oiger Kalilauge
eine Lösung eines Hydroxyds eines Alkalimetalls. Die 25 besteht. Der beschädigte Bereich wird dabei fast
Ätzdauer richtet sich in erster Linie nach dem Durch- augenblicklich entfernt, so daß eine kleine Höhlung
messer, den die Höhlung erhalten soll. Man beobach- von Nadelkopfgröße zurückbleibt. Das Ätzen wird
tet, daß die Bodenwinkel sich um so schärfer aus- dann für etwa 10 Minuten fortgesetzt. Hierauf wird
prägen, je konzentrierter die Ätzflüssigkeit ist. Damit das ganze Plättchen 2 in die kochende Ätzflüssigkeit
ist gemeint, daß die die Höhlung umgrenzende Fläche 30 eingetaucht, so daß auch die für die Aufnahme des
am Umfang des Bodens schärfer von einer zur Emitters bestimmte Außenfläche in Berührung damit
äußeren Kristallfläche parallelen Fläche in die dagegen kommt, und es wird für weitere 20 Minuten geätzt,
abgewinkelten Flächen übergeht. Recht gut regelmäßig Diese spezielle Methode, dem Herausätzen der
geformte sechseckige Höhlungen oder Ausnehmungen Kollektorhöhlung einen zeitlichen Vorsprung zu geben,
können durch Kalilauge erzeugt werden, während 35 wird mit Vorteil immer dann angewendet, wenn es
Natronlauge als Ätzmittel die Tendenz hat, das sich um die Herstellung eines Transistors handelt,
theoretische regelmäßige Sechseck in ein Dreieck dessen Kollektor einen größeren Durchmesser haben
umzuwandeln und zugleich mehr abgerundete Höhlun- soll als der Emitter. Denn während der zweiten Ätzgen
zu erzeugen. Deshalb empfiehlt es sich, mit Kali- periode wird natürlich das Herausätzen der Kollektorlauge
zu ätzen, um einen ausgehöhlten Siliziumkörper 40 höhlung 6 fortgesetzt, so daß, wenn sie beendet ist,
für einen Transistor so herzustellen, daß zwischen eine Emitterhöhlung 4 von etwa 0,8 mm Durchmesser
dem Emitter auf der einen Seite und dem Kollektor und eine Kollektorhöhlung 6 von etwa 1,2 mm Durchauf
der entgegengesetzten Seite des Plättchens die messer erhalten werden. Beide Höhlungen haben die
nötige geometrische Ausrichtung besteht. Die sechs- Form regelmäßiger Sechsecke und liegen miteinander
eckig geformten Höhlungen auf den beiden Ober- 45 Jn Flucht, wie aus Fig. 4 hervorgeht,
flächen des Plättchens gestatten eine solche geome- Statt dessen können in dem Siliziumplättchen 2
flächen des Plättchens gestatten eine solche geome- Statt dessen können in dem Siliziumplättchen 2
irische Ausrichtung, während mehr dreieckige Höh- sechseckig geformte Höhlungen 4 und 6 für den
lungen auf gegenüberliegenden Oberflächen diese Emitter und den Kollektor auch durch Ätzung mit
Bedingungen nicht erfüllen, weil dann eine Spitze einer wässerigen Lösung von Natriumhydroxyd herdes
Dreiecks auf der einen Fläche einer Seite des 50 gestellt werden. Das etwa 0,2 mm dicke Plättchen 2
Dreiecks auf der entgegengesetzten Fläche gegenüber- wird zunächst auf derjenigen Fläche, die die Emitterlie§rt·
höhlung erhalten, soll, auf eine Tiefe von etwa
Im allgemeinen erwies sich eine 30%ige wässerige 0,038 mm und sodann auf der entgegengesetzten
Lösung von Kaliumhydroxyd als am besten geeignet. Fläche, die die Kollektorhöhlung erhalten soll, auf
Mit ihr konnten Höhlungen gemäß Fig. 2 und 4 her- 55 etwa 0,1 mm Tiefe beschädigt, wie dies bereits in
gestellt werden. Lösungen' von weniger als 30% Verbindung mit Fig. 2 und 4 beschrieben wurde.
Konzentration ergaben Aushöhlungen, die in der Diese Tiefenwerte können mit einer Diamantspitze
Form von einem regelmäßigen Sechseck stärker ab- erhalten werden, die mit einer Kraft von 400g auf
wichen. Lösungen von weniger als l«/o Konzentration der Emitterseite und mit einer Kraft von 1500 g auf
erwiesen sich als unwirksam zum Ätzen von Silizium 60 der Kollektorseite wirkt. Hierauf wird die Fläche, die
und zur Erzeugung von. Ausnehmungen darin. die Kollektorhöhlung erhalten soll, etwa 10 Minuten
Lösungen von mehr als 30% Konzentration anderer- lang mit einer kochenden Ätzlösung behandelt, die
seits ergaben keine regelmäßig geformten Höhlungen etwa 20% Natriumhydroxyd in Wasser enthält,
und Bodenflächen, die außerdem stärker von der Hierauf wird das ganze Plättchen in die kochende
parallelen Ausrichtung mit der Außenfläche abwichen, 65 Ätzflüssigkeit eingetaucht, und das Ätzen wird für
als wünschenswert war. Es ist gerade für einen etwa 20 Minuten fortgesetzt. Nach Ablauf dieser
Flächentransistor mit einem Emitter und einem zweiten Ätzperiode ist eine Emitterhöhlung 4 von
Kollektor auf entgegengesetzten Flächen des Platt- etwa 0,52 mm Durchmesser und eine Kollektorhöhlung
chens wünschenswert, daß die Grenzflächen eben und von etwa 0,8 mm Durchmesser entstanden. Beide
im wesentlichen parallel zueinander verlaufen, so daß 7° Höhlungen haben annähernd sechseckige Form und
Claims (4)
- 7 8liegen in geometrischer Ausrichtung, also in Flucht Natronlauge erhalten wurden, sind bereits auffallendzueinander, wie aus Fig, 4 hervorgeht. stark gekrümmt. Alle Höhlungen zeigen eine Tendenz,In Fig. 3 und 5 ist ein Plättchen 2 aus Silizium von Dreieckform anzunehmen. Ein Vergleich mit den n-Leitf ähigkeit dargestellt, das etwa 0,25 mm dick Wandungen der Höhlungen, die durch Ätzen mit Kaliist und dreieckförmige Höhlungen 8 und 10 für den 5 lauge erzeugt wurden, läßt erkennen, daß die durch Emitter und Kollektor aufweist. Diese Höhlungen Natronlauge erhaltenen Ausnehmungen im allgemeinen werden durch Ätzen in einer kochenden Flüssigkeit in der Geradheit der Seiten besser ausfallen. Ebenso hergestellt, die aus einer 30°/oigen wässerigen Lösung wie beim Ätzen mit Kalilauge werden auch beim von Kaliumhydroxyd und Äthylenglvkol zu gleichen Ätzen mit Natronlauge mit zunehmender Konzen-Teilen besteht. In diesem Beispiel wird der kristallo- io tration die Seitenwände steiler.graphische Schaden durch eine drehende Diamant- Vorzugsweise wird die Temperatur der Ätzflüssig' spitze hergestellt, die auf der für den Emitter keit während des Ätzens auf dem Siedepunkt gehalten, bestimmten Fläche mit einer Kraft von -etwa 25 g um die Reaktion zu beschleunigen und die verlangten anliegt und dabei fünf Umläufe macht, während sie Höhlungen in der kürzestmöglichen Zeit zu erhalten, auf der entgegengesetzten Fläche zur Herstellung der 15 Doch es ist keineswegs unmöglich, bei niedrigeren Kollektorhöhlung mit einer Kraft von 300 g während Temperaturen zu ätzen, wenn dies und die entzehn Umläufen zur Wirkung gebracht wird. An- sprechend verminderte Ätzgeschwindigkeit erwünscht schließend wird zunächst nur die für den Kollektor sind. Konzentrationen der Ätzflüssigkeit zwischen 1 bestimmte Fläche in Berührung mit der kochenden und 40% sind nur mit Rücksicht auf die dadurch Ätzflüssigkeit gebracht, und zwar etwa 10 Minuten 20 erhaltenen geometrischen Formen der Höhlungen belang. Hierauf wird das ganze Plättchen in die Flüssig- vorzugt, Formen, die in vieler Hinsicht wünschens~ keit getaucht und die Ätzung für weitere 20' Minuten wert sind. In Fällen, in denen bestimmte geometrische fortgesetzt. Daraus entstehen die gezeichneten, wie^ Formen nicht verlangt werden und die Ätzdauer keine derum als idealisiert zu verstehenden dreickförmigen Rolle spielt, können Ätzflüssigkeiten von nahezu jeder Höhlungen 8 und 10. Die Durchmesser der Höhlungen 25 Konzentration benutzt werden. Ausnehmungen verbetragen etwa 0,8 bzw. 1,2 mm. Die Seitenflächen der schiedener Durchmesser und Formen wurden mit Ätz-Höhlungen sind einigermaßen gerade mit einer flüssigkeiten erhalten, deren Konzentration zwischen gewissen Krümmung an jeder Ecke der entstandenen 1 Gewichtsprozent und Sättigung lag. In jedem Falle Dreiecke. war jedoch die Tiefe der entstandenen AusnehmungFig, 6 und 7 veranschaulichen den Zusammenhang 30 oder Höhlung durch das Ausmaß des absichtlich zwischen Größe und Form der Höhlung einerseits erzeugten kristallographischen Schadens bestimmt,
und der Konzentration der Ätzflüssigkeit und der Die Anwendung von Zusätzen zu den Ätzflüssig-Ätzzeit andererseits. Sowohl Fig. 6 wie Fig. 7 sind keiten ist keineswegs ausgeschlossen.. Zusätze vom von photographischen Aufnahmen wirklich hergestell- Alkoholtyp haben die Tendenz, die Geradheit der Wanter Kristallkörper abgezeichnet worden. Die Auf- 35 düngen zu verbessern und flachere, ebenere Bodennahmen wurden mit einer senkrecht über den Objekten flächen zu erzeugen. Gleiche Volumenteile von 30%iger angeordneten Lichtquelle gemacht, und Flächen, die Natronlauge und Äthylenglykol ergaben beispielsweise nicht senkrecht zu den Lichtstrahlen verlaufen, er- Höhlungen, deren Bodenflächen von der parallelen scheinen daher dunkel oder schwarz. Die Außenflächen Lage zur Kristallaußenfläche um weniger als 20 Bogender Kristallkörper sind mit 12 und die Bodenflächen 40 minuten abwichen. Andere Zusätze, beispielsweise der Ausnehmungen oder Höhlungen mit 14 bezeichnet. Natriumkarbonat, können verwendet werden, um den Die schwarz erscheinenden Bereiche entsprechen den Siedepunkt der Ätzflüssigkeit heraufzusetzen und da-Seitenwandungen der Höhlungen und sind mit 16 durch die Reaktion zu beschleunigen,
bezeichnet. Die Proben nach Fig. 6 sind durch Ätzen Soll ein Kristallkörper für einen Transistor mit mit Kalilauge, diejenigen nach Fig. 7 durch Ätzen 45 Höhlungen versehen werden, die die gleiche Größe mit Natronlauge entstanden. Es wurden Ätzflüssig- haben, so braucht das beschriebene zweistufige Ätzkeiten mit drei verschiedenen Graden der Konzentra- verfahren nicht angewendet zu werden. Gleich große tion angewendet, und mit jeder dieser Flüssigkeiten Höhlungen in ein und demselben Kristall erhält man wurden drei Proben behandelt, jede für eine andere einfach, indem das Plättchen zu Beginn vollständig in Dauer. 50 die Ätzflüssigkeit getaucht wird. Da das Ausmaß desFig. 6 zeigt, daß die Höhlungen in den Kristallen kristallographischen Schadens die Tiefe der Höhlungder ersten und zweiten Reihe, die mit 5- und 2O°/oiger bestimmt, so können Höhlungen verschiedener TiefeKalilauge geätzt wurden, ziemlich geradlinig ver- gleichzeitig in derselben Ätzflüssigkeit hergestelltlaufen. Die Seiten der Höhlungen der Kristalle in der werden,dritten Reihe, die mit 6O'*/oiger Kalilauge behandelt 55werden, erscheinen wesentlich stärker gekrümmt im pVergleich zu den Höhlungen, die das Ergebnis der Patentansprüche:
Behandlung mit niedriger konzentrierter Kalilaugedarstellen. Außerdem ist erkennbar, daß die Anwen- 1. Verfahren zur Anbringung von ohmschen und dung höherer Konzentration offenbar die Steilheit der 6a nichtohmschen Kontaktelektroden bei Halbleiter-Seitenwände der Aushöhlungen erhöht, während die anordnungen, vorzugsweise mit einem Halbleiterschwächeren Lösungen weniger steile Wände ergeben, körper aus Silizium, dadurch gekennzeichnet, daßFig. 7 zeigt, daß die Seiten der Höhlungen der das Kristallgitter des Halbleiterkörpers nur anersten und zweiten Reihe, die mit 5- und 2Ofl/oiger den Stellen, an denen Elektroden angebracht wer-Natronlauge erhalten wurden, wiederum ziemlieh 65. den sollen, ohne; Materialentfernung, z. B, durchgerade ausfallen, aber die Tendenz haben, sich umso Spitzendruck auch mit rotierender Spitze, beschä-stärker zu krümmen, je mehr die Konzentration, der digt wird, daß dann an dieser Stelle durch ÄtzenLösung wächst. Der Durchmesser dieser Höhlungen eine tiefe und ebene Aushöhlung gebildet wirdbeträgt ungefähr 0,84 mm. Die Seiten der Höhlungen und daß in dieser Aushöhlung das Elektroden-in der dritten Reihe, die durch Ätzen mit oO^/oiger 70. material angebracht wird. - 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beschädigung des Kristallgitters eine Diamantspitze (6) verwendet wird.
- 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ätzen eine Flüssigkeit verwendet wird, die das Hydroxyd eines Alkalimetalls enthält.
- 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ätzen eine 1- bis 4O°/oige10wässerige Lösung von Kaliumhydroxyd Natriumhydroxyd verwendet wird.In Betracht gezogene Druckschriften:Deutsche Patentschrift Nr. 823 470; deutsche Auslegeschriften Nr. 1 000533, 1 024640; Journal of appl. Physics, Bd. 25, 1954, Nr. 3, S. 634 bis 641.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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