DE1107831B - Verfahren zur Herstellung von Halbleiteranordnungen - Google Patents

Description

Es ist auch möglich, Elektrodenkörper mit einem ferromagnetischen Material, z.B. durch Aufdampfen, Kathodenzerstäubung, Kataphorese oder auf galva-Auch die Vorrichtungen zum Andrücken müssen 30 nischem Wege, zu bedecken. Auch kann das ferroin die Schablonen eingesetzt werden und erhöhen die magnetische Material in Form eines getrennten Kör-Gefahr einer Verunreinigung der Elektroden.

In einigen Fällen muß eine Schablone, nachdem an einer Seite ein Elektrodenkörper in einen solchen

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pers dem Elektrodenkörper zugesetzt werden.

Die Schablone kann vorteilhaft teilweise aus magnetischem Material hergestellt werden, und zwar ist dieses Material zweckmäßig permanent magnetisiert. Es kann aber auch weichmagnetische Eigenschaften haben und mittels eines äußeren Feldes zeitweise magnetisch gemacht werden.

Nach einem vorzugsweise angewendeten Verfahren

Kanal eingebracht wurde, umgekehrt werden, um das Anschmelzen an der anderen Seite zu wiederholen.

Dann müssen Vorkehrungen getroffen werden, damit der erste Elektrodenkörper nicht wieder aus der Schablone herausfällt. Dies wurde gewöhnlich mit

Hilfe eines von einer Feder festgehaltenen Druck- 40 werden zwei Elektrodenkörper mittels nur eines Ma-

stücks verhindert. gnetteiles der Schablone nach dem Rand des halb-

Durch das Verfahren nach der Erfindung werden leitenden Körper getrieben und dort auf diesen Kör-

diese Nachteile beseitigt. per aufgeschmolzen.

Bei diesem wird wenigstens einem Elektroden- Eine Schablone zur Verwendung bei diesen Ver-

körper ein ferromagnetisches Material zugesetzt und 45 fahren wird an Hand einiger durch schematische

dieser Körper durch eine magnetische Kraft auf den Zeichnungen verdeutlichter Ausführungsbeispiele

halbleitenden Körper gedrückt. näher erläutert.

Das ferromagnetische Material kann z. B. durch Fig. 1 ist eine schaubildliche Darstellung einer

Mischen oder Legieren dem Elektrodenmaterial zu- Schablone zum Aufschmelzen von magnetisches Ma-

gesetzt werden; es kann z. B. als feines Pulver mit 50 terial enthaltenden Elektrodenkörpern;

Elektrodenmaterialien, wie Indium, Zinn und Blei, Fig. 2 ist eine schaubildliche Darstellung eines in

gemischt werden. dieser Schablone hergestellten Transistors;

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Fig. 3 bis 6 zeigen verschiedene Schablonen im Schnitt.

Die Schablone nach Fig. 1 besteht aus einer Platte 1 aus feuerfestem Material, wie Graphit, die an der Oberseite mit vier Nocken 2 versehen ist. Zwischen diese Nocken ist ein halbleitender Körper 3, der aus einem Streifen η-leitendem Germanium besteht, angebracht. Die Dicke dieses Streifens kann etwa 100 μ betragen. In der Graphitplatte 1 sind an der unteren Seite mehrere Bohrungen 4 vorgesehen, in denen zylindrische Dauermagnete eingesetzt sind.

Die Elektrodenkörper können z. B. aus kleinen Indiumkugeln 6 bestehen, die im Vakuum durch Aufdampfen mit einer dünnen Eisenschicht versehen sind. Die Dicke dieser Schicht kann wenige Mikron betragen, während der Durchmesser der Kügelchen z. B. 150 μ beträgt. Beiderseits des Körpers 3 und in der Nähe der Magnete 5 werden nun solche Kugeln 6 gelegt, die dann unter der Einwirkung des Magnetfeldes gegen den Körper 3 gedrückt werden. Das Ganze wird darauf in einen Ofen gebracht und in Wasserstoff auf 520° C erhitzt, so daß die Elektrodenkörper auf dem Germanium festschmelzen. Der Germaniumstreifen 3 wird darauf in Stücke geschnitten und auf diese Stücke werden mit Hilfe von Zinn (s. Fig. 2) Ohmsche Kontakte 7 gelötet.

Als Ergänzung des oben beschriebenen Verfahrens können weitere Maßnahmen zur Erhöhung des Druckes der Elektrodenkörper gegen den halbleitenden Körper getroffen werden. So ist es möglich, die Elektrodenkörper, nachdem sie auf magnetischem Wege in ihre richtige Lage geführt worden sind, durch Druckstücke anzudrücken.

Um die Elektrodenkörper 6 möglichst genau in ihre richtige Lage zu führen, ist es vorteilhaft, die Magnete 5 an der Oberseite spitzenförmig auszubilden und die Spitze sehr nahe unter dem unteren Rand des halbleitenden Körpers 3 zu setzen.

Wenn auf einem halbleitenden Körper zwei oder mehr Elektrodenkörper aufgeschmolzen werden müssen, kann man einem oder mehreren dieser Körper ein magnetisches Material zusetzen und einem oder mehreren anderen nicht.

In Fig. 3 ist eine Schablone dargestellt, deren Grundplatte 10 eine Ausnehmung 11 für einen halbleitenden Körper 12 besitzt. Diese Ausnehmung ist mittels eines Deckels 13 abgeschlossen. Die Grundplatte und der Deckel haben in Flucht miteinander liegende Kanäle 14 und 15; durch einen dauermagnetischen Einsatz 16 der Grundplatte geht der Kanal 14.

In den Kanal 15 der Schablone wird zunächst ein Elektrodenkörper 17 eingebracht, der durch Aufdampfen mit einer dünnen Eisenschicht versehen ist und dadurch in Richtung des dauermagnetischen Einsatzes 16 gezogen wird. Es ist möglich, diesen Druck dadurch zu verstärken, daß auf den Elektrodenkörper 16 ein aus magnetischem Material hergestelltes Druckstück 18 aufgesetzt wird. In diesem Fall kann sogar die aufgedampfte Eisenschicht auf dem Körper 17 weggelassen werden.

Darauf wird die Schablone umgekehrt (s. Fig. 4).

Der Körper 17 und das Druckstück 18 werden dann heraufgezogen. Nachdem in den Kanal 14 ein zweiter nichtmagnetischer Elektrodenkörper 19 eingeführt wurde, können die beiden Elektrodenkörper in üblicher Weise aufgeschmolzen werden.

Aus dem Vorhergehenden ergibt sich, daß der Ausdruck, daß einem Elektrodenkörper ein ferromagnetisches Material zugesetzt ist, in dem Sinne betrachtet werden muß, daß der Zusatz einen selbständigen, zum Elektrodenkörper gehörigen Einzelteil darstellen kann, der den Elektrodenkörper auf den halbleitenden Körper drückt.

Eine Abart dieses Verfahrens kann durch Anwendung der Vorrichtung nach Fig. 5 durchgeführt werden. Diese besteht aus einer Schablone in Form einer Grundplatte 20 und eines Deckels 21. In der Grundplatte ist eine Ausnehmung 22 für einen halbleitenden Körper 23 ausgespart. Weiterhin sind wieder zwei Kanäle 24 und 25 vorgesehen. In diesem Fall sind zwei Dauermagnete 26 und 27 verwendet, deren ungleichnamige Pole einander zugekehrt sind. Sie ziehen sich gegenseitig an und drücken die Elektrodenkörper 28 und 29 gegen den Halbleiterkörper 23.

Die Vorrichtung nach Fig. 6 weicht darin von der nach Fig. 5 ab, daß zwei Druckstücke 31 und 32 verwendet sind, die aus einem weichmagnetischen Material bestehen. Mittels eines in den Spulen 33 und 34 erzeugten äußeren Magnetfeldes werden die Druckstücke magnetisiert, so daß sie sich gegenseitig anziehen.

Die Abstände zwischen den aus magnetischem Material bestehenden Einzelteilen können sehr klein sein. Wenn die Stärke des halbleitenden Körpers und die Durchmesser der Elektrodenkörper zwischen 100 und 150 μ liegen, was sehr oft der Fall ist, so beträgt der Abstand zwischen den in den Fig. 5 und 6 dargestellten Druckstücken nur 300 bis 400 μ. Bei den in den Fig. 1, 3 und 4 dargestellten Schablonen ist der Abstand zwischen den magnetischen Einzelteilen noch kleiner. Ein verhältnismäßig schwaches Magnetfeld ist dann ausreichend, um einen angemessenen Druck auf die Elektrodenkörper zu erzeugen.

Die magnetischen bzw. dauermagnetischen Materialien dürfen naturgemäß keine Verunreinigungen wie Akzeptoren und Donatoren enthalten, was bei Eisen und vielen Ferriten tatsächlich nicht der Fall ist. Weiterhin muß darauf geachtet werden, daß magnetische Materialien bei einer bestimmten Temperatur, dem sogenannten Curie-Punkt, ihre magnetischen Eigenschaften verlieren, während bei Dauermagneten diese Eigenschaften sich bereits bei niedrigeren Temperaturen ändern. Es ist also notwendig, die Zusammensetzung des halbleitenden Körpers und des Elektrodenkörpers derart zu wählen, daß die Legierungstemperatur niedriger ist als die, bei der die magnetischen Eigenschaften des dem Elektrodenkörper zugesetzten magnetischen Materials verschwinden.

Claims (10)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Herstellung von Halbleiteranordnungen, bei dem ein halbleitender Körper und wenigstens ein Elektrodenkörper, in Berührung miteinander, in eine Schablone oder Matrize eingesetzt und gemeinsam erhitzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einem Elektrodenkörper ein ferromagnetisches Material zugesetzt und dieser Körper durch eine magnetische Kraft auf den halbleitenden Körper gedrückt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektrodenmaterial mit dem ferromagnetischen Material gemischt oder mit einer ferromagnetischen Materialschicht umhüllt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ferromagnetische Schicht in feinverteilter Form des Materials angebracht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als ferromagnetisches Material Eisen oder Nickel verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb der Schablone ein Magnetfeld erzeugt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine wenigstens teilweise aus magnetischem Material bestehende Schablone verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine wenigstens teilweise aus dauermagnetischem Material bestehende Schablone verwendet wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein Körper aus Elektrodenmaterial unterhalb der Curie-Temperatur des magnetischen Materials mit dem halbleitenden Körper verschmolzen und die Temperatur bis über diese Curie-Temperatur gesteigert wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Körper aus Elektrodenmaterial mit der unteren Seite eines halbleitenden Körpers verschmolzen wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Körper aus Elektrodenmaterial beiderseits des Randes eines halbleitenden Körpers festgeschmolzen werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentanmeldung S 19092 VI/48 b (bekanntgemacht am 11.10.1951);
USA.-Patentschrift Nr. 2030443.

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