DE1225017B - Vorrichtung zur Behandlung der Oberflaeche von Halbleiteranordnungen mit pn-UEbergang - Google Patents
Vorrichtung zur Behandlung der Oberflaeche von Halbleiteranordnungen mit pn-UEbergangInfo
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- DE1225017B DE1225017B DEW23410A DEW0023410A DE1225017B DE 1225017 B DE1225017 B DE 1225017B DE W23410 A DEW23410 A DE W23410A DE W0023410 A DEW0023410 A DE W0023410A DE 1225017 B DE1225017 B DE 1225017B
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. CL:
C23f
Deutsche Kl.: 48 dl -1/08.
Nummer: 1225 017
Aktenzeichen: W 23410 VI b/48 dl
Anmeldetag: 30. Mai 1958
Auslegetag: 15. September 1966
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Beseitigung von Lotteilchen an der Oberfläche
oder von beschädigten Stellen in der Oberfläche von Halbleiteranordnungen mit pn-übergang, wie
Flächengleichrichterelementen oder Flächentransistoren, auf der Basis eines Halbleiterkörpers aus Germanium
oder Silicium durch eine oberflächenbegrenzte Ätzbehandlung. Eine bekannte Methode
für die Herstellung einer Halbleitervorrichtung besteht in dem Auflöten eines Silicium- oder Germaniumelementes
auf eine mit einem Nickelüberzug versehene Molybdängrundplatte. Auf das Silicium-
oder Germaniumelement wird dann eine Gegenelektrode aufgelötet. Nach der üblichen Praxis werden
die drei Elemente zusammengesetzt und dann in einer einzigen Operation miteinander verlötet.
Das Ergebnis der Lötung ist häufig, daß die Oberfläche
des Siliciums oder Germaniums beschädigt wird und oftmals Lotteilchen an dem Silicium- oder
Germaniumelement anhaften. Die beschädigte SiIicium- oder Germaniumoberfläche und die Lotteilchen
müssen entfernt werden, wenn die Halbleitervorrichtung sauber funktionieren soll. Bei anderen
Halbleitervorrichtungen treten ähnliche Probleme der Oberflächenbeschädigung und Verunreinigung
auf. Es ist üblich, solche Verunreinigungen durch Ätzen zu entfernen, jedoch sind die Ätzverfahren,
wie sie bisher benutzt werden, nicht immer befriedigend gewesen. Oft ist die Ätzung auf sämtliche oder
nahezu sämtliche Oberflächenteile der Halbleiter-Vorrichtungen angewendet worden; dabei haben sich
unerwünschte Nebeneffekte ergeben. Es sind bereits Versuche unternommen worden, die Ätzung durch
eine Maskierung zu beschränken; derartige Verfahren haben sich jedoch als sehr umständlich und zeitraubend
erwiesen.
Die hierdurch vorgezeichnete Aufgabe für eine verbesserte Behandlung von Halbleiteranordnungen
mittels einer Vorrichtung der eingangs angeführten Art kann erreicht werden, indem erfindungsgemäß
die Vorrichtung einen das System für Flüssigkeitsführung enthaltenden Körper aufweist, wobei dieses
System mindestens aus einem zentralen, in Form eines Steigrohres benutzten sowie als Ätzflüssigkeitszuleitung
dienenden Kanal, der sich in einer becherförmigen Aussparung bis nahe an die an dem Halbleiterelement
zu ätzenden Flächen erstreckt, und aus einem diesen Kanal auf einer anteiligen Länge konzentrisch
umschließenden, an eine Saugvorrichtung angeschlossenen Ringraum besteht und daß der die
becherförmige Aussparung abschließende Deckel den Träger für das Halbleiterelement bildet.
Vorrichtung zur Behandlung der Oberfläche von
Halbleiteranordnungen mit pn-übergang
Halbleiteranordnungen mit pn-übergang
Anmelder:
Westinghouse Electric Corporation,
East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr. jur. G. Hoepffner, Rechtsanwalt,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50
Als Erfinder benannt:
Victor SiIs, South Greensburg, Pa. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 5. Juni 1957 (663 667) - -
Bei Anwendung einer solchen Vorrichtung wird nur eine relativ kleine Menge eines flüssigen Ätzmittels
in einem engbegrenzten Strom gegen das Zentrum einer ausgewählten Fläche der Halbleiteranordnung
geschickt, so daß nur ein ausgewähltes Oberflächenteil der Halbleiteranordnung in Berührung
mit dem Ätzmittel kommt und das Ätzmittel praktisch nur im Zeitraum seines Auftreffens mit der
Oberfläche der Halbleiteranordnung in Berührung kommt und bleibt. Das wirksam gewordene Ätzmittel
selbst, durch dieses von dem Halbleiterelement abgelöste Teilchen sowie aufgelöstes beschädigtes
Halbleitermaterial von der Halbleiterkörperoberfläche werden durch die Anwendung
eines herabgesetzten Druckes am Umfang der ausgewählten Halbleiterkörperoberfläche von der Oberfläche
der Halbleiteranordnung entfernt.
An einer solchen Vorrichtung kann für das oberflächenbegrenzte selektive Ätzen das Halbleiterelement
von geringerer Flächenausdehnung auf einer Grundplatte von größerer Flächenausdehnung
angeordnet werden, so daß es auf deren Fläche eine Erhebung bildet.
Die Vorrichtung kann dabei einen Körper aufweisen, welcher aus gegenüber dem Ätzmittel inertem
Werkstoff besteht, und dieser Körper kann Wände haben, welche an einer oberen Fläche desselben eine
abgestufte Vertiefung bilden. Der Boden dieser Vertiefung kann eine ebene, horizontale Fläche aufweisen,
an welcher die genannte Grundplatte dicht
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anliegen kann. Außerdem kann der Boden der Ver- erleichtert. Das Lot 13 kann aus einem Silber-, Gold-,
tiefung einen Raum von geringerem Querschnitt Zinn-, Aluminiumlot oder ähnlichem Lot bestehen,
unterhalb der erwähnten horizontalen Fläche auf- welches geeignet ist, zwischen dem Teil 12 und dem
weisen, der hervorstehende Teile der Halbleiter- Überzug 17 des Teiles 14 eine ohmsche Verbindung
anordnung aufnehmen kann. 5 herzustellen. Ein Silber-Blei-Antimon-Lot, welches
Der Körper kann einen Einlaßkanal haben, der 97% Silber, 2% Blei und 1% Antimon enthält, hat
zu dem erwähnten Raum von geringerem Querschnitt sich als besonders zufriedenstellend erwiesen, wenn
führt. Dieser Kanal dient dazu, einen Strom von das Element 12 n- oder p-Germanium ist. Ein Lot
Ätzmittellösung gegen das erwähnte vorstehende auf Zinngrundlage, welches aus 60% Zinn, 39% Blei
Teil der Halbleitervorrichtung zu richten. Der Kör- io und 1% Antimon besteht, oder ein reines Aluminumper
hat ferner Ausgangskanäle, die symmetrisch um oder ein reines Indiumlot sind besonders geeignet,
den Einlaßkanal angeordnet sind und mit dem Raum wenn das Element n- oder p-Germanium ist. Zwivon
geringerem Querschnitt in Verbindung stehen, sehen der Gegenelektrode 18, welche aus irgendso
daß sie den Austritt des Ätzmittels aus dem er- einem geeigneten Material, wie Tantal, Wolfram,
wähnten Raum ermöglichen. Die Mündungen der 15 Molybdän od. dgl, bestehen kann, und dem Element
Austrittskanäle in den erwähnten Raum geringeren 12 ist durch ein Lot 20 ein gleichrichtender ÜberQuerschnittes
haben wesentlich kleinere Flächen als gang hergestellt. Die Zusammensetzung des besonder
Raum selbst, deren Lotes 20, die gewählt wird; wird bestimmt
Während in allgemeiner Hinsicht die Wirkung der durch das Material des jeweils 'benutzten Halbleiter-Anwendung
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 20 elementes 12. Wenn das Halbleiterelement 12 n-SÜifür
die Behandlung eines Halbleiterelementes durch cium ist, so hat sich ein Aluminium-Silicium-Lot,
einen Ätzvorgang darin besteht, an dessen Ober- welches aus 89% Aluminium und 11% Silicium befläche
haftende Lotteilchen und an dieser vorhan- steht, als besonders zufriedenstellend erwiesen. Wenn
denes schadhaftes Halbleitermaterial durch einen das Halbleiterelement 12 p-iSilicium ist, so hat sich
gegen das Halbleiterelement gerichteten Ätzmittel- 25 em Lot auf Goldbasis, bestehend aus 99% Gold und
strom nur von vorbestimmten Oberflächenteilen zu 1% Antimon oder 94% Gold, 5% Blei und 1%·
entfernen, wird in spezieller Hinsicht die Halbleiter- Arsen, als besonders zufriedenstellend erwiesen,
vorrichtung in einem Einspannapparat eingebaut, Wenn das Halbleiterelement 12 η-Germanium ist, so
der einen Zugang zu der Fläche aufweist, welche haben sich Lote, bestehend aus 100% Indium oder
die Verbindungsstelle zwischen dem Halbleiter- 30 100% Aluminium oder 49% Indium, 45% Gold,
element und der Gegenelektrode umgibt, wo Lot- 5% Germanium und 1% Aluminium als besonders
teilchen und zu entfernendes Material vorhanden zufriedenstellend erwiesen. Die verschiedenen Teile
sind. Die Lotteilchen und die beschädigten Ober- der Halbleitervorrichtung können in einem einzigen
flächenteile werden für eine ausreichende Zeitdauer Arbeitsgang miteinander verbunden werden,
mit einem Ätzmittel bespült, so daß sie gelöst oder 35 Nach dem Anlöten der Gegenelektrode 18 an dem in anderer Weise entfernt werden. Das Ätzmittel Halbleiterelement 12 haften häufig Lotteilchen an wird dann entfernt und die behandelte Oberfläche dem Element 12 in der Umgebung der Verbindungsdes Halbleiterelementes mit entionisiertem, destil- stelle. Weiterhin erfordert die Vereinigung der Vorliertem Wasser abgespült und mit Alkohol getrock- richtung 10 relativ hohe Temperaturen und Drücke, net, vorzugsweise während sie sich noch in der 40 die häufig Schäden an der Oberfläche des Elementes Einspannvorrichtung befindet. 12 verursachen. Die metallischen Lotteilchen, die an
mit einem Ätzmittel bespült, so daß sie gelöst oder 35 Nach dem Anlöten der Gegenelektrode 18 an dem in anderer Weise entfernt werden. Das Ätzmittel Halbleiterelement 12 haften häufig Lotteilchen an wird dann entfernt und die behandelte Oberfläche dem Element 12 in der Umgebung der Verbindungsdes Halbleiterelementes mit entionisiertem, destil- stelle. Weiterhin erfordert die Vereinigung der Vorliertem Wasser abgespült und mit Alkohol getrock- richtung 10 relativ hohe Temperaturen und Drücke, net, vorzugsweise während sie sich noch in der 40 die häufig Schäden an der Oberfläche des Elementes Einspannvorrichtung befindet. 12 verursachen. Die metallischen Lotteilchen, die an
Das Ätzmittel, welches vorzugsweise gemäß der dem Element 12 anhaften, und die beschädigten
Erfindung angewendet wird, ist eine Flüssigkeit, Oberflächenteile des Elementes 12 müssen entfernt
welche aus Fluorwasserstoffsäure und Salpetersäure werden, wenn die Halbleitervorrichtung 10 sauber
besteht, welche fähig ist, durch Auflösen oder in an- 45 funktionieren soll. Bei der dargestellten Vorrichtung
derer Weise Lot und beschädigtes Oberflächen- 10 besitzt die Grundplatte 14 eine Kreisform; es vermaterial
von dem Halbleiter zu entfernen. Besonders steht sich jedoch, daß die vorliegende Erfindung auch
zufriedenstellende Resultate wurden erreicht bei Be- Mr die Behandlung von Vorrichtungen mit quadranutzung
einer 49%igen Fluorwasserstoffsäure und tischen, rechteckigen oder anders geformten Grund-70%igen
Salpetersäure im Verhältnis 1: 1 bis 1 : 10 50 platten angewendet werden kann.
Volumanteilen. Diese Angabe ist natürlich so zu ver- Die F i g. 2 und 3 veranschaulichen einen Einstehen, daß diese Prozente und Mischungsverhält- Spannapparat 22 zur Durchführung des Verfahrens nisse geändert und auch andere Ätzmittel benutzt zur Entfernung der erwähnten Metallotteilchen und werden können. des beschädigten Oberflächenmaterials. Die Ein-
Volumanteilen. Diese Angabe ist natürlich so zu ver- Die F i g. 2 und 3 veranschaulichen einen Einstehen, daß diese Prozente und Mischungsverhält- Spannapparat 22 zur Durchführung des Verfahrens nisse geändert und auch andere Ätzmittel benutzt zur Entfernung der erwähnten Metallotteilchen und werden können. des beschädigten Oberflächenmaterials. Die Ein-
In Fig. 1 ist eine Halbleitervorrichtung 10 veran- 55 spannvorrichtung22 gemäß der Erfindung kann aus
schaulicht, für deren Behandlung das vorliegende irgendeinem geeigneten Material hergestellt werden,
Verfahren in erster Linie bestimmt ist. Die Halb- das widerstandsfähig gegen das korrosive Ätzmittel
leitervorrichtung 10 umfaßt ein Halbleiterelement 12, ist. Beispiele geeigneter Materialien sind Polytetrawelches
aus n-Silicium, p-Silicium, η-Germanium, fluoräthylen, Polytrifluorchloräthylen, Polyäthylen,
p-Germanium oder anderen Legierungen derselben 60 bestrahltes Polyäthylen und Platin,
oder anderer Halbleitermaterialien bestehen kann. Wie in Fig. 3 veranschaulicht ist, ist die HaIb-Das Element 12 ist durch ein geeignetes Lot 13 mit leitervorrichtung 10 auf einem Körper 22 in solcher einer Grundplatte 14 verbunden, die aus einem Weise montiert, daß das Teil 14 auf einer Schulter 23 geeigneten Material, wie Molybdän, Tantal, Wolfram der Einspannvorrichtung 22 ruht,
od. dgl, bestehen kann. Bei der veranschaulichten 65 Der Körper 22 weist einen Einlaßkanal 24 auf, der speziellen Vorrichtung ist das Teil 14 mit einem sich in seiner Längsrichtung erstreckt. Der Einlaß-Nickelüberzug 17 versehen, der seine Verlötung mit kanal 24 hat eine Eingangsöffnung 26, durch die die dem Halbleiterelement 12 oder anderen Teilen" Ätzmittellösung zugeführt wird, und einen Ausgang
oder anderer Halbleitermaterialien bestehen kann. Wie in Fig. 3 veranschaulicht ist, ist die HaIb-Das Element 12 ist durch ein geeignetes Lot 13 mit leitervorrichtung 10 auf einem Körper 22 in solcher einer Grundplatte 14 verbunden, die aus einem Weise montiert, daß das Teil 14 auf einer Schulter 23 geeigneten Material, wie Molybdän, Tantal, Wolfram der Einspannvorrichtung 22 ruht,
od. dgl, bestehen kann. Bei der veranschaulichten 65 Der Körper 22 weist einen Einlaßkanal 24 auf, der speziellen Vorrichtung ist das Teil 14 mit einem sich in seiner Längsrichtung erstreckt. Der Einlaß-Nickelüberzug 17 versehen, der seine Verlötung mit kanal 24 hat eine Eingangsöffnung 26, durch die die dem Halbleiterelement 12 oder anderen Teilen" Ätzmittellösung zugeführt wird, und einen Ausgang
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28, durch den er mit einem Raum 19 verbunden ist. Die folgenden Beispiele veranschaulichen die prak-
Der Raum 19 wird durch eine kreisförmige Ver- tische Anwendung der Erfindung,
tiefung in der oberen Stirnfläche des Körpers 22 ge- .
tiefung in der oberen Stirnfläche des Körpers 22 ge- .
bildet. Der Körper 22 weist wenigstens einen weiteren Beispiel 1
Kanal 30 auf. Eine Mündung 32 des Kanals 30 endet 5 Es wurde eine Halbleitervorrichtung hergestellt,
im Raum 19, die andere Mündung 34 liegt an der welche aus einer mit Nickel überzogenen Molybdän-Außenwand
des Körpers 22 und ist mit einer Saug- grundplatte, einem n-Silicium-Halbleiterelement und
Vorrichtung, die nicht gezeigt ist, verbunden. einer Tantalgegenelektrode mit entsprechenden Löt-
In einer anderen Abwandlung der Erfindung kann verbindungen zusammengesetzt war. Es wurde
der Körper 22 noch mit einem weiteren Kanal 36 io gefunden, daß metallische Lotteilchen an dem
versehen sein, der mit seinem Ende 38 über den Siliciumelement hafteten; außerdem war die Ober-Raum
19 mit den beiden ersten Kanälen in Verbin- fläche des n-Siliciums beschädigt. Die Halbleitervordung
steht. Das andere Ende 40 des Kanals 36 liegt richtung wurde in einer Einspannvorrichtung aus
an der Außenseite des Körpers 22. Dieser Kanal 36 Polytetrafluoräthylen angeordnet, welche den in der
dient zum Einspritzen von Wasser. Es könnten auch 15 Zeichnung dargestellten Aufbau hatte. Eine Ätzmehrere
dieser Kanäle vorhanden sein; die F i g. 2 lösung bestehend aus 100 cm3 48°/oiger Fluorwasser-
und 3 zeigen zwei solcher Kanäle. stoffsäure und 1000 cm3 7O°/oiger Salpetersäure
Gemäß der Erfindung ist eine Halbleitervorrich- wurde benutzt. Die Saugpumpe, welche an den
tung 10, welche an dem Halbleiterelement 12 haf- Durchgangskanal 30 angeschlossen ist, wurde eintende
Lotteilchen und beschädigtes Oberflächen- 20 geschaltet und das Ätzmittel durch den Durchgangsmaterial aufweist, auf dem Teil 22 montiert, wie in kanal 24 der Einspannvorrichtung bei einer Strö-F
i g. 3 veranschaulicht ist. Eine Saugeinrichtung ist mungsgeschwindigkeit von annähernd 1 cm3/sec
mit dem Ende 34 des Durchgangskanals 30 verbun- während eines Zeitraumes von ungefähr 5 Sekunden
den. Die Ätzmittellösung wird an der Öffnung 26 hindurchgesaugt, wobei es mit der beschädigten
eingeführt und durch den Kanal 24 hindurchgesaugt, 25 Oberfläche und den Lotteilchen in Berührung kam.
wodurch sie mit dem Halbleiterelement 12 in Beruh- Das Ätzmittel wurde dann durch den Kanal 32 zurung
kommt und durch Lösung oder auf andere sammen mit dem Oberflächenmaterial und den Lot-Weise
die anhaftenden Lotteilchen und das be- teilchen abgesaugt. Nach Entfernung des Ätzmittels
schädigte Oberflächenmaterial entfernt. Das Ätz- wurde entionisiertes und destilliertes Wasser durch
mittel wird dann durch den Raum 19 durchgesaugt, 30 den Kanal 24 der Einspannvorrichtung mit einer
tritt in den Kanal 30 durch die Öffnung 32 ein und Strömungsgeschwindigkeit von annähernd 1 cnW&ec
wird durch die Öffnung 34 des Durchgangskanals 30 durchgesaugt und nach Bespülung der Oberfläche des
abgesaugt. Elementes 12 durch den Kanal 32 wieder abgesaugt.
Entionisiertes und destilliertes Wasser wird danach Die Halbleitervorrichtung wurde aus der Einspannin
der Öffnung 26 eingeführt und durch den Kanal 24 35 vorrichtung entfernt und weiterhin mit entionisiertem
durchgesaugt, wodurch es das Halbleiterelement 12 und destilliertem Wasser bespült und mit Alkohol
berührt und die vorher geätzte Oberfläche bespült. getrocknet. Die Oberfläche des n-Siliciumelementes
Das entionisierte und destillierte Wasser wird dann wurde als glatt und frei von metallischen Lotteilchen
durch den Raum 19 durchgesaugt, tritt in den Kanal gefunden. Die Molybdängrundplatte ist durch die
30 durch die Öffnung 32 ein und wird durch die Öff- 40 Ätzmittellösung nicht beschädigt worden,
nung 34 des Durchgangskanals 30 abgesaugt. . .
nung 34 des Durchgangskanals 30 abgesaugt. . .
Gemäß einer Abwandlung der Erfindung kann das B e 1 s ρ 1 e 1 2
Wasser auch in den Kanal 36 durch seine Öffnung 40 Es wurde eine Halbleitervorrichtung vorbereitet,
eingeführt werden, und zwar wenigstens zur gleichen welche aus einem Zusammenbau einer mit Nickel
Zeit, in der das Ätzmittel durch den Kanal 24 ein- 45 überzogenen Molybdängrundplatte, eines an dieser
geführt wird. Das Wasser wird durch den Kanal 36 angelöteten n-Siliciumhalbleiterelements und einer an
hindurchgesaugt, tritt durch die Öffnung 38 in den dem n-Silicium angelöteten Gegenelektrode bestand.
Raum 19 ein, fließt radial nach innen, also dem Fluß Es wurde festgestellt, daß metallische Lotteilchen an
der Ätzmittellösung entgegengesetzt, und verhütet dem n-Siliciumelement hafteten. Außerdem war die
auf diese Weise, daß das Ätzmittel in Kontakt mit 50 Oberfläche des n-Siliciumelementes beschädigt. Die
der Grundplatte 14 kommt. Das Wasser wird danach Halbleitervorrichtung wurde in einer Einspannvordurch
die Öffnung 32 des Kanals 30 zusammen mit richtung aus Polyäthylen angeordnet, wie sie in
dem Ätzmittel abgesaugt. F i g. 2 und 3 gezeigt ist. Die Ätzmittellösung bestand
Gemäß einer weiteren Abwandlung der Erfindung aus 100 cm3 48fl/oiger Fluorwasserstoffsäure und
wird an der Halbleitervorrichtung 10 eine elektrische 55 500 cm3 70%iger Salpetersäure. Die Saugpumpe,
Spannung zwischen der Grundplatte 14 und der welche an dem Kanal 30 angeschlossen ist, wurde
Gegenelektrode 18 aufgeprägt. eingeschaltet; die Ätzmittellösung wurde mit einer
Die Grundplatte 14 ist mit der Gegenelektrode 18 Flußgeschwindigkeit von 1 cm3/sec während eines
durch einen Gleichstromleiter 42 verbunden. Wenn Zeitraumes von annähernd 5 Sekunden durch den
das Element 12 aus p-Silicium oder p-Germanium 60 Kanal 24 der Einspannvorrichtung hindurchgesaugt
besteht, so wird die Grundplatte 14 gegenüber der und nach Bespülung des n-Siliciums durch den Kanal
Gegenelektrode 18 durch eine Gleichstromquelle 44 32 zusammen mit dem Oberflächenmaterial und den
positiv vorgespannt. Das negative Ende des Leiters Lotteilchen wieder abgesaugt. Nach Entfernung des
42 wird in den Kanal 24 eingeführt, so daß es ent- Ätzmittels wurde entionisiertes und destilliertes
weder mit der Gegenelektrode 18 oder mit dem Ätz- 65 Wasser durch den Durchgangskanal 24 der Einmittelstrom
in Kontakt steht. Wenn das Element 12 spannvorrichtung mit einer Flußgeschwindigkeit von
ein n-Silicium oder η-Germanium ist, so wird die annähernd 1 cm3/sec durchgesaugt und nach Bespüoben
beschriebene Polarität umgekehrt. lung der Oberfläche des erwähnten Elementes durch
Claims (1)
- 7 8den Kanal 32 abgesaugt. Die Halbleitervorrichtung Einspannvorrichtung entfernt, mit entionisiertem und wurde aus der Einspannvorrichtung entfernt, mit destilliertem Wasser bespült und mit Alkohol geentionisiertem und destilliertem Wasser bespült und trocknet. Die Oberfläche des p-Siliciums wurde als mit Alkohol getrocknet. Die Oberfläche des glatt und frei von Metallotteilchen gefunden. Die n-Siliciumelementes wurde als glatt und frei von 5 Molybdängrundplatte war durch das Ätzmittel nicht metallischen Lotteilchen gefunden. Die Molybdän- beschädigt worden. Das Verfahren gemäß Beispiel 4 grundplatte war durch Ätzmittellösung nicht be- wurde mit p-Germanium mit den gleichen zufriedenschädigt worden. stellenden Resultaten wiederholt. Das VerfahrenBeisiel η gemäß Beispiel 4 wurde ferner mit n-Silicium undίο η-Germanium bei umgekehrter Polarität der Gleich-Es wurde eine Halbleitervorrichtung vorbereitet, spannung durchgeführt mit gleichen zufriedenstellen-welche aus einem Zusammenbau einer mit Nickel den Resultaten.überzogenen Molybdängrundplatte, eines n-Silicium- Das Verfahren nach Beispiel 4 wurde wiederholt, elements und einer Tantalgegenelektrode bestand, und die aufgeprägte Spannung wurde von 10 bis und in der Weise, wie sie beim Beispiel 1 beschrieben 15 200 Volt mit gleichen zufriedenstellenden Ergebworden ist, zwecks Entfernung des beschädigten nissen verändert.Oberflächenmaterials von dem Halbleiterelement In gleicher Weise zufriedenstellende Resultate behandelt. In diesem Beispiel wurde entionisiertes wurden auch erreicht, wenn der Gleichstromleiter und destilliertes Wasser in die Einspannvorrichtung lediglich mit dem Ätzmittelstrom in unmittelbarer hineingesaugt und in Form eines Stromes annähernd 20 Nähe der Gegenelektrode kontaktierte statt mit der parallel zur Oberfläche des Halbleiterelementes und Gegenelektrode selbst,
entgegengesetzt zum Ätzmittelstrom gefördert. Das . .
Wasser wurde durch denselben Kanal abgesaugt wie Beispiel 5
das Ätzmittel. Die Einführung des Wasserstromes Es wurde eine Halbleitervorrichtung, bestehend hatte den Zweck, die dem Ätzmittel ausgesetzte 25 aus einem Zusammenbau einer mit Nickel überzoge-Oberfläche des -Halbleiterelementes zu begrenzen. nen Molybdängrundplatte, eines n-Germanium-Das Halbleiterelement wurde aus der Einspannvor- elements und einer Tantalgegenelektrode, vorbereitet, richtung entfernt, mit entionisiertem und destilliertem Es wurde festgestellt, daß Lotteilchen an der Ober-Wasser bespült und mit Alkohol getrocknet. Eine fläche des η-Germaniums hafteten und die Oberfläche Prüfung des n-Siliciums zeigte, daß es eine glatte 30 des Halbleiterelementes beschädigt war. Die HaIb-Oberfläche aufwies und frei von Lotteilchen war. Die leitervorrichtung wurde in einer Einspannvorrichtung Grundplatte war nicht beschädigt worden. aus bestrahltem Polyäthylen angeordnet, wie es inR . . , . der Zeichnung gezeigt ist. Es wurde eine Ätzlösung ; ΰ e is ρ 1 e l 4 aus 150 cm3 48«Voiger Fluorwasserstoffsäure, 250 cn*5 Es wurde eine Halbleitervorrichtung vorbereitet, 35 7O°/oiger Salpetersäure, 150 cm3 100%iger Essigdie aus einer mit Nickel überzogenen Molybdän- säure, 3 cm3 Brom und 4 g Germanium vorbereitet, grundplatte, einem p-Siliciumhalbleiterelement und Die Saugpumpe, welche an den Durchgangskanal 30 einer Tantalgegenelektrode mit entsprechenden Lot- angeschlossen ist, wurde eingeschaltet und die Ätzverbindungen bestand. Es wurde festgestellt, daß mittellösung durch den Kanal 24 der Einspannvor-Lotteilchen an dem p-Silicium hafteten und die Ober- 40 richtung mit einer Strömungsgeschwindigkeit von fläche des Elementes beschädigt war. Die Halbleiter- 1 cm3/sec für einen Zeitraum von annähernd vorrichtung wurde in einer Einspannvorrichtung aus 5 Sekunden durchgesaugt und nach Bespülung des Polytrifluorchloräthylen angeordnet, wie es in der η-Germaniums durch den Kanal 32 zusammen mit Zeichnung veranschaulicht, ist. Ein Ende eines den Oberflächen- und Lotteilen abgesaugt. Nachdem Gleichstromleiters wurde an die Grundplatte ange- 45 das Ätzmittel abgesaugt worden war, wurde entionischlossen, und das andere Ende wurde durch den siertes und destilliertes Wasser durch den Durch-Durchgangskanal hindurchgeführt, bis es mit der gangskanal 24 mit einer Strömungsgeschwindigkeit Gegenelektrode kontaktierte. Die Grundplatte war von 1 cm3/sec hindurchgesaugt und nach Bespülung gegenüber der Gegenelektrode positiv vorgespannt. der Oberfläche des Elementes durch den Kanal 32 Die angelegte Spannung betrug 85 Volt. Eine Ätz- 50 wieder abgesaugt. Die Halbleitervorrichtung wurde lösung, bestehend aus 100 cm3 48 Vaiger Fluorwasser- aus der Einspannvorrichtung entfernt, mit entionistoffsäure und 100 cm3 70%iger Salpetersäure, und siertem und destilliertem Wasser bespült und mit 900 cm3 entionisiertem und destilliertem Wasser Alkohol getrocknet. Die Oberfläche des n-Germawurde benutzt. Die Saugpumpe, welche an den Kanal niumelementes wurde als glatt und frei von metal-30 angeschlossen ist, wurde eingeschaltet und die 55 lischen Lotteilchen gefunden. Die Molybdängrund-Ätzmittellösung durch den Durchgangskanal 24 der platte war durch das Ätzmittel nicht beschädigt Einspannvorichtung hindurchgezogen mit einer Strö- worden. Das Verfahren nach dem Beispiel 5 wurde mungsgeschwindigkeit von 1 cm3/sec für einen Zeit- mit einer Halbleitervorrichtung, die ein p-Germaraum von annähernd 5 Sekunden; nach Bespülung niumelement aufwies, mit gleichen zufriedenstellendes p-Siliciums wurde sie durch den Kanal 32 zu- 60 den Resultaten wiederholt,
sammen mit Oberflächen- und Lotteilen abgesaugt.Nachdem das Ätzmittel abgesaugt worden war, Patentansprüche:
wurde entionisiertes und destilliertes Wasser durch 1. Vorrichtung zur Beseitigung von Lotden Durchgangskanal 24 der Einspannvorrichtung teilchen an der Oberfläche oder beschädigten hindurchgesaugt mit einer Strömungsgeschwindigkeit 65 Stellen in der Oberfläche von Halbleiteranordvon annähernd 1 cm3/sec; nach Bespülung der Ober- nungen mit pn-übergang, wie Gleichrichterfläche des Elementes wurde es durch den Kanal 32 elementen oder Transistoren, auf der Basis eines abgesaugt. Die Halbleitervorrichtung wurde aus der Halbleiterkörpers aus Germanium oder Siliciumdurch eine oberflächenbegrenzte Ätzbehandlung, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen das System für Flüssigkeitsführung enthaltenden Körper aufweist, wobei dieses System mindestens aus einem zentralen, in Form eines Steigrohres benutzten sowie als Ätzflüssigkeitszuleitung dienenden Kanal (24), der sich in einer becherförmigen Aussparung (19) bis nahe an die an dem Halbleiterelement zu ätzenden Flächen erstreckt, und aus einem diesem Kanal auf einer anteiligen Länge konzentrisch umschließenden, über Saugleitungen (34) an eine Saugvorrichtung angeschlossenen Ringraum (30) besteht, und daß der die becherförmige Aussparung abschließende Deckel (10) den Träger für das Halbleiterelement bildet.2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der das Steigrohr bildende Kanal (24,28) zur Aufnahme von Elektroden (18, F i g. 1) des Halbleiterelementes (10) aus- ao gebildet ist.3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der becherförmigen Aussparung der an die Saugleitung (34) angeschlossene Ringraum (32, 30) von einem weiteren Ringraum (38) umschlossen ist, der mit besonderen Zuleitungen (40) versehen ist.4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Ringraum (40) als Zuleitung für eine Spülflüssigkeit dient, für welche unmittelbar der an die Saugleitung (34) angeschlossene Ringraum (32,30) die Ableitung bildet.5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Kanal (28,24) gleichzeitig die zum Halbleiterelement (10) oder zum Ätzmittelstrom (in 24) führende elektrische Leitung (42) für die elektrochemische Ätzung des Halbleiterelementes aufnimmt.6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (23) der becherförmigen Aussparung für eine Aufnahme des Halbleiterelementes (10) als abschließendes Deckelteil ausgebildet ist.7. Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 zum Ätzen von Halbleiterelementen, deren vom Ätzmittel bespülte Elektroden (18, 20) aus einem Werkstoff bestehen, der selbst im Falle seiner Löslichkeit im Ätzmittel an der Oberfläche des Halbleiterkörpers nicht zu einer Güteverschlechterung des Halbleiterelementes führen kann.In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsche Patente Nr. 1 072 045, 1 163 118.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen609 660/405 9.66 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US66366757A | 1957-06-05 | 1957-06-05 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1225017B true DE1225017B (de) | 1966-09-15 |
Family
ID=24662808
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEW23410A Pending DE1225017B (de) | 1957-06-05 | 1958-05-30 | Vorrichtung zur Behandlung der Oberflaeche von Halbleiteranordnungen mit pn-UEbergang |
Country Status (2)
Country | Link |
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DE (1) | DE1225017B (de) |
FR (1) | FR1209975A (de) |
-
1958
- 1958-05-30 DE DEW23410A patent/DE1225017B/de active Pending
- 1958-06-03 FR FR1209975D patent/FR1209975A/fr not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR1209975A (fr) | 1960-03-04 |
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