DE1490652B2

DE1490652B2 - Verfahren zur Herstellung dünnschichtiger magnetfeldabhängiger Halbleiterkörper

Info

Publication number: DE1490652B2
Application number: DE1490652A
Authority: DE
Inventors: Paul 8520 Erlangen Hini
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1964-09-10
Filing date: 1964-09-10
Publication date: 1974-02-21
Also published as: DE1490652A1; DE1490652C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung dünnschichtiger auf Trägerplatten aufgebrachter magnetfeldabhängiger Halbleiterkörper aus Verbindungen des Typs A^mB^v, bei dem der Halbleiterkörper mittels einer Ätzlösung, die ein Halogen enthält, unter vorheriger Abdeckung nicht abzuätzender Stellen teilweise abgetragen wird.

Die Herstellung dünnschichtiger Widerstände aus Metall, die auf einem Substrat angeordnet sind, durch Abtragen eines Teils ihrer Flachseite ist bekannt.

Es ist auch schon ein Verfahren zur Herstellung dünnschichtiger magnetfeldabhängiger Halbleiterkörper aus Verbindungen des Typs A^mB^v in Form vorgeschliffener, auf einer Unterlage aufgebrachter Plättchen vorgeschlagen worden (deutsche Auslegeschrift 1200 422). Nach diesem Verfahren werden mittels einer Ätzlösung mit einem freien oder frei werdenden Halogen und einem Polierzusatz die Halbleiterplättchen unter gleichzeitigem chemischem Polieren auf eine gewünschte vorher genau bestimmte Dicke abgetragen. Vorausgesetzt, daß alle behandelten Halbleiterscheibchen den gleichen chemischen und physikalischen Aufbau haben, besitzen sie nach der Ätzung alle den gleichen elektrischen Widerstand. Diese Voraussetzung ist jedoch nicht immer erfüllt. Weiterhin ist es in der Praxis sehr schwierig zu gewährleisten, daß der beim Ätzen mit großer Exaktheit eingestellte Grundwiderstand der Halbleiterscheibchen, also ihr Widerstandswert, solange sie nicht von einem Magnetfeld durchsetzt sind, bei der weiteren Verarbeitung der Scheibchen, z. B. beim Anlöten oder Anlegieren der Kontaktelektroden, nicht in unkontrollierbarer Weise verändert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Fehlerquellen der genannten Art auszuschalten und den magnetfeldabhängigen Halbleiterkörper erst dann abzuätzen, wenn die Halbleiteranordnung bis auf das Vergießen fertiggestellt ist, also unter anderem schon mit den Anschlußelektroden versehen ist. Dabei soll der Halbleiterkörper nicht auf eine bestimmte Dicke,

ίο sondern auf einen gewünschten Grundwiderstandswert abgetragen werden.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß sich beim Ätzen der Flachseite eines dünnen Halbleiterkörpers, der aus einer A^mB^v-Verbindung besteht, die Inhomogenitäten dieses Materials störend bemerkbar machen und zu einem ungleichen Angriff des Ätzmittels führen können. Die Lösung der genannten Aufgabe besteht deshalb erfindungsgemäß darin, daß der mit Anschlußelektroden versehene Halbleiterkörper außer an seinem Rand auf seiner gesamten freien Oberfläche mit einem gegen die Ätzlösung widerstandsfähigen Schutzüberzug bedeckt wird und dann ein- oder mehrmals in eine Ätzlösung eingetaucht wird und daß nach jeder Ätzung der Halbleiterkörper in ein chemisch neutrales und auf konstanter Temperatur gehaltenes Bad gesetzt und sein Widerstand gemessen wird und daß das Ätzen und das Messen abwechselnd so lange wiederholt werden, bis sich der Widerstand des Halbleiterkörpers auf einen vorbestimmten Wert erhöht hat. Der Halbleiterkörper wird somit jeweils nur von seinen Rändern aus abgetragen.

Mit diesem Verfahren ist es möglich, aus einem auch mit großer Ungenauigkeit vorgefertigten magnetfeidabhängigen Halbleiterkörper trotz möglicher Unsauberkeiten bei dessen Montage einen magnetfeldabhängigen Halbleiterkörper mit exakt. vorbestimmtem Grundwiderstand herzustellen. Der Ablauf der Herstellung des magnetfeldabhängigen Halbleiterkörpers kann somit wesentlich vereinfacht werden. Es können magnetfeldabhängige Halbleiterkörper verschiedener Art, wie magnetfeldabhängige Halbleiterwiderstände, sogenannte Feldplatten, und auch Hallgeneratoren hergestellt werden.

Während der Behandlung ist der Halbleiterkörper mittels seiner elektrischen Anschlüsse in- eine Widerstandsmeßvorrichtung, z. B. eine Widerstandsmeßbrücke, eingeschaltet. Zur Widerstandsmessung, die immer bei genau gleicher Temperatur erfolgt, kann der Halbleiterkörper z. B. in ein mit einem Thermostaten auf wenigstens 0,1° C genau einreguliertes Wasserbad getaucht werden. Eine feste Meßtemperatur ist deshalb nötig, weil die Widerstandswerte von Halbleitern im allgemeinen temperaturabhängig sind.

Die Stellen des Halbleiterkörpers, die nicht abgeätzt werden sollen, werden vor dem Ätzen mit einem gegen die Ätzlösung widerstandsfähigen Schutzüberzug, z. B. einem Schutzlack, überdeckt. In vielen Fällen genügt es schon, die in Frage kommenden Stellen mit Siliconfett zu bestreichen. Solche Stellen können beispielsweise die Anschlußelektroden des Halbleiterkörpers und deren unmittelbare Umgebung sein. Auch die freie Oberfläche des Halbleiterkörpers außer an seinem Rand wird mit einem Schutzüberzug bedeckt. Ferner ist es im allgemeinen zweckmäßig, die Trägerplatte des Halbleiterkörpers mit einem Schutzüberzug zu versehen, damit die Ätzlösung nicht durch gelöstes Trägerplattenmaterial verunrei-

nigt wird; das gilt insbesondere dann, wenn die Trägerplatte aus ferromagnetischem Material besteht.

Zum Ätzen können z. B. Lösungen verwendet werden, wie sie in dem eingangs erwähnten bekannten Verfahren angegeben sind. Vorzugsweise geeignet ist eine Mischung von Ammoniumdifluorid, Wasserstoffperoxid und Wasser.

An Hand der Zeichnung werden weitere Erläuterungen zur Erfindung gegeben. Es zeigt

Fig. 1 ein Beispiel eines magnetfeldabhängigen Halbleiterwiderstandes in der Draufsicht,

F i g. 2 einen Querschnitt (entlang der Linie H-II in Fig. 1) durch den Widerstand mit einem Schutzüberzug auf dessen Oberfläche.

Als Beispiel ist in Fig. 1 als magnetfeldabhängiger Halbleiterkörper eine Feldplatte schematisch dargestellt. Der mäanderförmige Halbleiterkörper 1 der Feldplatte liegt auf einer Trägerplatte 2 und ist an den Lötstellen 4 mit Anschlußelektroden 3 versehen. Die Feldplatte ist so weit montiert, daß sie zur endgültigen Fertigstellung vergosssen werden kann, sobald sie den gewünschten Grundwiderstand hat; das ist der Widerstandswert der Feldplatte, solange sie nicht von einem Magnetfeld durchsetzt wird. Die Trägerplatte 2 kann z. B. eine Fläche von etwa 10 mm² haben. Der Halbleiterkörper ist im allgemeinen zwischen 5 und 20 Mikrometer stark.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung ist es jedoch nicht nötig, dem Halbleiterkörper 1 vor der Montage gleich den richtigen Widerstandswert zu geben. Vielmehr wird der Grundwiderstand des Halbleiterkörpers 1 zunächst etwas zu klein, d. h. die Ausdehnung in der Ebene seiner Flachseiten etwas zu groß, gewählt. Nach dem Zusammenbau wird der Grundwiderstand dann auf den vorgegebenen größeren Wert mit großer Genauigkeit eingestellt.

Vor dem Ätzvorgang werden nach F i g. 2 die Oberfläche der freien Flachseite des Halbleiterkörpers 1 einschließlich der Lötstellen 4 und deren unmittelbare Umgebung sowie die Anschlußelektroden 3 mit einem gegen das Ätzmittel unempfindlichen Schutzüberzug 7 versehen. Beim Ätzen wird dann das Material an diesen Stellen nicht abgetragen, und es erfolgt im Ätzbad nur eine seitliche Unterätzung des Halbleiterkörpers. In Fig. 2 ist das durch Ätzen abgetragene Material mit 5 bzw. 8 bezeichnet. Der

ίο Schutzüberzug 7 kann auch ein auf den Halbleiterkörper 1 aufgebrachtes Raster aus Silber oder Indium bedecken, das in der Figur nicht dargestellt ist. Nachdem der Widerstand des Halbleiterkörpers 1 mit Hilfe des Ätzvorganges genau eingestellt ist, wird die Anordnung sorgfältig gespült, um Reste des Ätzmittels zu entfernen. Der Schutzüberzug 7 kann entweder mit einem den Halbleiterkörper 1 nicht angreifenden Mittel abgelöst werden oder, wenn der Schutzüberzug die gewünschten elektrischen und magnetischen Eigenschaften der Anordnung nicht stört, unverändert bleiben. Anschließend wird der Halbleiterkörper 1 z. B. mit einem selbsthärtenden Kunststoff vergossen und ist betriebsbereit.
Der Halbleiterkörper 1 besteht beispielsweise aus Indiumantimonid, Galliumantimonid oder Indiumarsenid. Die Trägerplatte 2 wird je nach Verwendungszweck aus Keramik, Ferrit oder ferromagnetischen Stoffen hergestellt. Im letzteren Fall ist erforderlichenfalls zwischen Halbleiter und Trägerplatte eine Isolierschicht vorgesehen. Als Ätzlösung, die weder die Trägerplatte noch die eventuell benutzte Isolierschicht angreift, hat sich eine Mischung von Ammoniumdifluorid, Wasserstoffperoxid und Wasser bewährt. Der Grundwiderstand eines Halbleiterkörpers 1 aus Indiumantimonid entsprechend Fig. 1 wird beispielsweise in einer solchen Lösung pro Sekunde um etwa 1 °/o vergrößert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung dünnschichtiger auf Trägerplatten aufgebrachter magnetfeldabhängiger Halbleiterkörper aus Verbindungen des Typs A^mB^v, bei dem der Halbleiterkörper mittels einer Ätzlösung, die ein Halogen enthält, unter vorheriger Abdeckung nicht abzuätzender Stellen teilweise abgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Anschlußelektroden (3) versehene Halbleiterkörper (1) außer an seinem Rand auf seiner gesamten freien Oberfläche mit einem gegen die Ätzlösung widerstandsfähigen Schutzüberzug (7) bedeckt wird und dann ein- oder mehrmals in eine Ätzlösung eingetaucht wird und daß nach jeder Ätzung der Halbleiterkörper (1) in ein chemisch neutrales und auf konstanter Temperatur gehaltenes Bad gesetzt und sein Widerstand gemessen wird und daß das Ätzen und das Messen abwechselnd so lange wiederholt werden, bis sich der Widerstand des Halbleiterkörpers (1) auf einen vorbestimmten Wert erhöht hat.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ätzlösung eine Mischung von Ammoniumdifluorid, Wasserstoffperoxid und Wasser verwendet wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper (1) während des Ätzverfahrens in eine Widerstandsmeßbrücke eingeschaltet ist.