DE1260031B - Verfahren zum Nachbearbeiten von durch Legieren hergestellten pn-UEbergaengen - Google Patents

Verfahren zum Nachbearbeiten von durch Legieren hergestellten pn-UEbergaengen

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DE1260031B
DE1260031B DEL36521A DEL0036521A DE1260031B DE 1260031 B DE1260031 B DE 1260031B DE L36521 A DEL36521 A DE L36521A DE L0036521 A DEL0036521 A DE L0036521A DE 1260031 B DE1260031 B DE 1260031B
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Germany
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alloying
alloying process
alloy
semiconductor body
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DEL36521A
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English (en)
Inventor
Richard Magner
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Licentia Patent Verwaltungs GmbH
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Licentia Patent Verwaltungs GmbH
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
HOIl
Deutsche KL: 21g-11/02
Nummer: 1260 031
Aktenzeichen: L 36521 VIII c/21 ä
Anmeldetag: 8. Juli 1960
Auslegetag: 1. Februar 1968
Gleichrichter, z. B. aus p-Silizium, werden bekanntlich in der Weise hergestellt, daß auf eine Siliziumscheibe auf der einen Seite eine Gold-Antimon-Legierung, auf der anderen Seite eine Aluminium-Silizium-Legierung mit einer Molybdänscheibe als Elektrode bei etwa 7000C anlegiert werden. Diese Siliziumgleichrichter zeichnen sich gewöhnlich durch hohe Sperrspannungen bei geringen Rückströmen aus. Mit größer werdender Fläche des pn-Überganges wird es aber immer schwieriger, die Legierungsbedingungen so sauber zu halten, daß sie mit Sicherheit zu qualitativ guten pn-Übergängen führen. Da andererseits die Materialkosten, beispielsweise für eine 1,5 bis 2 cm2 große Siliziümscheibe schon ins Gewicht fallen, ist es von Bedeutung, ein Verfahren zu haben, das es gestattet, pn-Übergänge minderer Qualität, insbesondere solche mit schlechten Sperreigenschaften, nachzuarbeiten, so daß sie zu qualitativ guten Gleichrichtern führen.
Es hat sich gezeigt, daß die pn-Übergänge mit minderen Sperreigenschaften bei relativ hohen Rückströmen dadurch zustande kommen, daß die Halbleiteroberfläche nicht mit der erforderlichen Reproduzierbarkeit an Sauberkeit hergestellt werden kann.
Ein bißchen mehr oder weniger an Fremdatomen, as die an der Oberfläche aus der Ätzlösung heraus absorbiert werden, wirkt sich in genanntem Sinn aus. Es wurde nun gefunden, daß man solchen pn-Übergängen hohe Sperrspannungen bei relativ geringen Rückströmen geben kann, wenn man nach der Lehre der vorliegenden Erfindung verfährt.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Nachbearbeiten von Halbleiterkörpern mit z. B. aus Germanium oder Silizium durch Legieren hergestellten pn-Übergängen, bei dem erfindungsgemäß der Halbleiterkörper nach dem Erstarren der Legierung unverändert bei gleichem Material nochmals einem Legierungsprozeß unterzogen wird. Dabei ist es von Vorteil, wenn dieser zweite Legierungsprozeß unter den gleichen Bedingungen durchgeführt wird wie der erste Legierungsprozeß.
Unter besonderen Umständen kann es jedoch zweckmäßig sein, bei dem zweiten Legierungsprozeß eine Legierungstemperatur zu wählen, die nur wenig über dem Schmelzpunkt des Eutektikums der Legierungskomponenten liegt. Auch kann es sich empfehlen, die Abkühlung der Schmelze langsamer vorzunehmen als beim ersten Legierungsprozeß.
Die Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird noch verstärkt, wenn der den pn-übergang enthaltende Halbleiter vor dem zweiten Legierungsprozeß geätzt und gegebenenfalls mit reinem Petrol- Verfahren zum Nachbearbeiten
von durch Legieren hergestellten pn-Übergängen
Anmelder:
Licentia Patent-Verwaltungs-G. m. b. H.,
6000 Frankfurt 70, Theodor-Stern-Kai 1
Als Erfinder benannt:
Richard Magner, 4788 Warstein
äther gewaschen wird. Auch empfiehlt es sich, den Halbleiterkörper nach dem zweiten Legierungsprozeß zu ätzen.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zum Nachbearbeiten von pn-Ubergängen mit unzureichenden Sperreigenschaften. Obwohl es auch z. B. für die pn-Übergänge von Transistoren, insbesondere auf deren pn-Übergänge am Kollektor von Belang ist, liegt seine wesentliche Bedeutung bei der Nachbearbeitung von pn-Übergängen, die für Trockengleichrichter bestimmt sind.
Das Verfahren nach der Erfindung wird im folgenden in einem Beispiel erläutert:
Die geätzten und bei etwa 2500C ausgeheizten Halbleiterkörper, deren pn-Ubergänge in der Güte unzureichend befunden werden, werden in reinem Petroläther gewaschen und anschließend nochmals in die Legierungsformen gelegt und einem nochmaligen Legierungsprozeß unterworfen. Die so behandelten Halbleiterkörper lassen sich nach einem nochmaligen Ätzprozeß in den üblichen Säuremischungen, bestehend aus z. B. Salpetersäure, Flußsäure eventuell auch mit Zugabe von Essigsäure, zu guten Gleichrichtern verarbeiten.
Die Erklärung für die Wirkung des Verfahrens nach der Erfindung dürfte in folgendem liegen. Beim Rekristallisieren gegen Ende des Legierungsvorganges kann ein Teil der störenden Substanzen durch Ausscheidung aus der Gold-Silizium-Schmelze an die Oberfläche transportiert werden. Ist die Menge der Fremdsubstanz, die die angelöste Halbleiterschicht enthält, so gering, daß sie durch den Legierungsvorgang an die Oberfläche gebracht wird, dann kann sie durch Ätzen von der Oberfläche entfernt werden. Bei genügender Reinheit der Oberfläche, insbesondere der Randzone, erreicht man hochwertige pn-Über-
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gänge. Ist die störende Substanzmenge aber größer, so daß sie nicht in genügendem Umfang an die Oberfläche der Gold-Silkium-Schicht gebracht wird, dann zeigen solche pn-Übergänge eben unbefriedigende Ergebnisse.
Durch den Ätzprozeß entsteht in der Gold-Silizium-Schicht ein geringfügiger Überschuß an Gold, da ja auch ein Teil des Siliziums aus dem GoId-Silizium-Eutektikum in Lösung geht. Beim zweiten Legierungsvorgang, der ja bei gleicher Temperatur wie der erste stattfinden kann, ist das überschüssige Gold in der Lage, die ankristallisierte Siliziumschicht etwas tiefer anzulösen, wodurch wieder die Möglichkeit gegeben ist, die noch störenden Fremdsubstanzen an die Oberfläche zu bringen. Bei dem nachfolgenden Ätzvorgang werden diese aus der Randzone entfernt. Diese Maßnahmen führen zu qualitativ guten pn-Übergängen.

Claims (7)

Patentansprüche: ao
1. Verfahren zum Nachbearbeiten von Halbleiterkörpern mit z. B. aus Germanium oder Silizium durch Legieren hergestellten pn-Übergängen, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper nach dem Erstarren der Legierung unverändert bei gleichem Material nochmals einem Legierungsprozeß unterzogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Legierungsprozeß unter den gleichen Temperaturbedingungen durchgeführt wird wie der erste Legierungsprozeß.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Legierungsprozeß bei einer Temperatur durchgeführt wird, die nur wenig über dem Schmelzpunkt des Eutektikums der Legierungskomponenten liegt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlung der Schmelze langsamer erfolgt als beim ersten Legierungsprozeß.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper vor dem zweiten Legierungsprozeß geätzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper nach dem Ätzen in reinem Petroläther gewaschen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper nach dem zweiten Legierungsprozeß geätzt wird.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 029 483;
britische Patentschrift Nr. 836 851;
F. J. Biondi, »Transistor Technologie«,
Van Nostrand Comp. Inc., New York, 1958,
S. 191 und 197.
DEL36521A 1960-07-08 1960-07-08 Verfahren zum Nachbearbeiten von durch Legieren hergestellten pn-UEbergaengen Pending DE1260031B (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL266775D NL266775A (de) 1960-07-08
DEL36521A DE1260031B (de) 1960-07-08 1960-07-08 Verfahren zum Nachbearbeiten von durch Legieren hergestellten pn-UEbergaengen
GB24286/61A GB963222A (en) 1960-07-08 1961-07-05 A method of improving p-n junctions
BE605818A BE605818A (fr) 1960-07-08 1961-07-06 Procédé pour retravailler des jonctions p-n fabriquées par alliage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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BE (1) BE605818A (de)
DE (1) DE1260031B (de)
GB (1) GB963222A (de)
NL (1) NL266775A (de)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1029483B (de) * 1954-01-28 1958-05-08 Marconi Wireless Telegraph Co Verfahren zur Herstellung von npn- oder pnp-Transistoren
GB836851A (en) * 1956-09-26 1960-06-09 Gen Electric Improvements in semiconductor devices and methods of making same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1029483B (de) * 1954-01-28 1958-05-08 Marconi Wireless Telegraph Co Verfahren zur Herstellung von npn- oder pnp-Transistoren
GB836851A (en) * 1956-09-26 1960-06-09 Gen Electric Improvements in semiconductor devices and methods of making same

Also Published As

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BE605818A (fr) 1961-11-03
GB963222A (en) 1964-07-08
NL266775A (de)

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