DE1084840B - Verfahren zur Herstellung von kugelfoermigen Halbleiterkoerpern aus Silizium von Halbleiteranordnungen, z. B. Spitzen-Gleichrichtern oder Spitzen-Transistoren - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von kugelfoermigen Halbleiterkoerpern aus Silizium von Halbleiteranordnungen, z. B. Spitzen-Gleichrichtern oder Spitzen-TransistorenInfo
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Description
- Verfahren zur Herstellung von kugelförmigen Halbleiterkörpern aus Silizium von Halbleiteranordnungen, z. B. Spitzen-Gleichrichtern oder Spitzen-Transistoren Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung kleiner, halbleitender Siliziumkristalle, die zur Verwendung in Halbleiteranordnungen geeignet sind, sowie auf Halbleiterdioden und Transistoren aus solchen Kristallen.
- In den letzten Jahren sind die Halbleiter Germanium und Silizium hinsichtlich ihrer Verwendung in verschiedenen Halbleiteranordnungen, wie Dioden und Transistoren, eingehend untersucht worden. In mancher Hinsicht ist das Silizium dem Germanium zur Verwendung in solchen Anordnungen überlegen. Beispielsweise hat Silizium bessere Gleichrichtereigenschaften und eine stabile elektrische Charakteristik über einen großen Temperaturbereich, eingeschlossen Temperaturen, bei denen Germanium als Halbleiter nicht mehr geeignet ist. Außerdem können Silizium-Halbleiteranordnungen für höhere Leistungszwecke benutzt werden. Silizium ist weniger empfindlich gegenüber Oberflächenbehandlungen während der Herstellung der Halbleiteranordnungen. Trotz dieser Vorteile ist Silizium nicht so häufig in Halbleiteranordnungen verwendet worden wie Germanium, insbesondere wegen der großen praktischen Schwierigkeit bei der Herstellung von Siliziumkristallen, die für die Verwendung in Halbleiteranordnungen geeignet sind.
- Die Herstellung kleiner, etwa kugelförmiger Kristalle und in der Größe, wie sie für den Halbleiterkörper bei der Herstellung von Halbleiteranordnungen, beispielsweise Dioden und Transistoren, benötigt werden, ist bekannt. Gewöhnlich wird zur Herstellung solcher Kristalle eine Form oder eine mit halbkugelförmigen Vertiefungen versehene Unterlage aus hitzebeständigem Material verwendet. In diese Form bzw. Vertiefungen wird das pulverförmige Halbleitermaterial eingefüllt und in einem Ofen geschmolzen. Nachteilig ist dabei, daß für jede Halbleiteranordnung, für die ein Halbleiterkörper bestimmter Größe benötigt wird, eine besondere dazu passende Form bzw. Unterlage mit den maßgerechten Vertiefungen angefertigt werden muß.
- Es ist auch bereits ein Verfahren zur Herstellung von Germaniumkügelchen bekannt, bei dem Germaniumpulver auf einer Unterlage zu Kügelchen geschmolzen wird, ohne nähere Angabe über Form und Beschaffenheit der Unterlage. Diese bekannten Verfahren sind vorwiegend für die Herstellung kleiner Kristalle aus Germanium entwickelt worden. Man erhält damit brauchbare Halbleiterkörper aus Germanium, wenn man Formen oder Unterlagen aus dem üblichen Material wie Graphit, Kohle u. ä. verwendet. Eine Übertragung der Maßnahmen bei den Verfahren zur Herstellung von Germaniumkristallen auf die Herstellung von Siliziumkristallen ist aber nicht ohne weiteres möglich, da Silizium einen wesentlich höheren Schmelzpunkt besitzt und infolgedessen sehr leicht Verunreinigungen von der Form bzw. der Unterlage in das Silizium gelangen. Bei einem weiteren bekannten Verfahren zur Herstellung von Kügelchen aus Halbleitermaterial mittels Elektronenstrahlen wird zum Schmelzen von Siliziumpulver eine Unterlage aus hochgereinigtem Silizium verwendet. Jedoch ist die Herstellung von hochgereinigtem Silizium verhältnismäßig kostspielig. Außerdem ist eine solche Unterlage, die aus dem gleichen Material wie das zu schmelzende Halbleitermaterial besteht, für Herstellungsverfahren ungeeignet, bei denen die Unterlage mit dem Halbleitermaterial in einem Ofen erhitzt wird. Wegen des etwa gleichen Schmelzpunktes von Unterlage und zu schmelzendem Material würde bei der Temperaturbehandlung eine Vermischung eintreten.
- Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von Siliziumkristallen, die sich zur Verwendung in Halbleiteranordnungen direkt eignen und bei dem die bei den bekannten Verfahren auftretenden Schwierigkeiten und Nachteile vermieden werden.
- Bei dem neuen Verfahren werden kleine Siliziumkristalle für Halbleiteranordnungen hergestellt und dabei die Kosten und die Zahl der erforderlichen Verfahrensschritte verringert. Außerdem wird dabei eine Verunreinigung des Siliziums in geschmolzenem Zustand vermieden.
- Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Herstellung von neuartigen Siliziumkristallkügelchen geeigneter Größe und mit geeigneten elektrischen Eigenschaften zur Benutzung als Halbleiterkörper in einer Halbleiteranordnung.
- Die Erfindung bezieht sich somit auf ein Verfahren zur Herstellung von kugelförmigen Halbleiterkörpern aus Silizium von Halbleiteranordnungen, z. B. Spitzen- Gleichrichtern oder Spitzen-Transistoren, mit Durchmessern kleiner als etwa 3,8 mm. Erfindungsgemäß wird ein Halbleiterstück Silizium in geeigneter Teilchengröße auf eine hitzebeständige Unterlage, die mit einer Schicht aus genügend reinem, ungeschmolzenem und kristallinem Quarzpulver versehen ist, aufgebracht, dann wird das Halbleiterstück auf dem Quarzpulver in einem Ofen so geschmolzen, daß sich das Silizium zu Kügelchen zusammenzieht, und anschließend wird so abgekühlt, daß beim Erstarren kugelförmige Halbleiterkörper, insbesondere tropfenförmige Halbleiterkörper, entstehen.
- In weiterer Ausbildung der Erfindung werden eine Halbleiterdiode und ein Transistor hergestellt, in denen ein derartiges Siliziumkristallkügelchen eingebaut ist.
- Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden an Hand der folgenden Figuren erläutert, die beispielsweise bevorzugte Ausführungsformen darstellen.
- Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zur Herstellung von Siliziumkristallen gemäß der Erfindung, wobei einige Teile weggebrochen sind; Fig. 2 zeigt einen Teil des Querschnitts durch die Siliziumproben und deren Unterlage gemäß Fig. 1; Fig. 3 ist ein Schnitt durch ein in dem Ofen der Fig.1 hergestelltes, danach nickelplattiertes und auf eine Basiskontaktelektrode aus Messing gelötetes Kügelchen; Fig. 4 zeigt das Siliziumkügelchen mit Basiskontaktelektrode der Fig. 3 nach Entfernung der Nickelplattierung auf dem Kügelchen; Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch eine mit der Anordnung der Fig. 4 hergestellte Diode; Fig.6 ist ein Querschnitt durch mehrere Siliziumkügelchen, die auf einer Keramikplatte vor dem Nickelplattieren teilweise in Schellack eingebettet sind, um das Anlöten an eine Basiskontaktelektrode zu erleichtern; Fig. 7 ist ein Querschnitt durch einen Punktkontakttransistor mit der Anordnung der Fig. 4.
- Fig. 1 zeigt einen Ofen zum Schmelzen kleiner Siliziumstücke, der ein längliches Quarzrohr 10 enthält, das in einer praktischen Ausführungsform etwa 51 mm Durchmesser hat. Das eine Ende des Quarzrohres 10 wird mit einer Metallkappe 11 verschlossen, die eine Silikongummidichtung 11 a hat, welche das Ende des Rohres 10 gasdicht abschließt. Das entgegensetzte Ende des Rohres 11 wird mit einer gleichen Kappe 12 mit einer Silikongummidichtung 12a gasdicht verschlossen. Gegebenenfalls kann man mit einer geeigneten Klemmvorrichtung die Abschlußkappen fest gegen die Enden *des Rohres 10 klemmen. Durch die Kappe 11 geht eine Zuführung 13 für ein geeignetes Inertgas, wie z. B. Argon, in das Innere des Quarzrohres 10. Ein Gasabführungsrohr 14 geht durch die andere Kappe 12.
- Eine Induktionsheizspule 15, die mit einer geeigneten, nicht gezeigten Energiequelle verbunden ist, erstreckt sich auf eine Länge von etwa 50 mm in der Mitte des Rohres dicht um das Quarzrohr 10. Innerhalb des Quarzrohres 10 befindet sich ein durch Hochfrequenz erhitzbarer röhrenförmiger Zylinder 16, der vorzugsweise koaxial zu dem Rohr liegt und der im Falle eines 50-mm-Quarzrohres einen Durchmesser von etwa 25 mm haben kann. Der Zylinder 16 ist aus Tantal, Molybdän, Wolfram, reinem Graphit oder Rhenium hergestellt.
- Eine Anzahl von Drähten 17 ist um den Zylinder 16 gewickelt und dann an den Enden zusammengedreht, so daß Stützbeine 18 entstehen, die an ihren Außenenden praktisch punktförmige Berührung mit der Innenwandung des Quarzrohres 10 haben. Wenn der Zylinder aus einem der vorstehend genannten Metalle besteht, werden zu diesem Zweck Wolframdrähte benutzt.
- Der Zylinder 16 kann auch aus Graphit bestehen. In diesem Fall hat er dünne Graphitbeine, die an Stelle der Wolframdrähte als Stützen dienen. Dabei muß jedoch darauf geachtet werden, daß die Graphitbeine das Quarzrohr nicht direkt berühren. Kleine Stücke aus reinem Aluminium oder Beryllium sollten dann zwischen die Graphitbeine und das Quarzrohr gelegt werden.
- Bei beiden Anordnungen berührt der Zylinder das Quarzrohr mit Stützen kleinen Querschnittes aus einem sehr hitzebeständigen Material, so daß eine Zerstörung des Quarzes durch übermäßige Wärme oder durch Reaktion des heißen Quarzes mit den in dem Rohr vorhandenen Dämpfen oder mit dem Material des Zylinders vermieden wird. Diese Stützen kleinen Querschnittes dienen zur Festlegung und Halterung des Zylinders 16 in dem Quarzrohr 10. In dieser Lage wird der Zylinder 16 durch die Induktionsspule 15 aufgeheizt, so daß eine Heizzone von etwa 50 mm Länge in dem Quarzrohr besteht.
- Die hitzebeständige Unterlage für das zu schmelzende und anschließend abzukühlende Silizium hat die Form einer Platte oder eines Schiffchens 19 aus reinem geschmolzenem Aluminiumoxyd, Aluminiumoxyd-Aluminium-Silikat, Siliziumcarbid oder Graphit, das mit einer Schicht 20 aus kristallinem Ouarzpulver versehen ist. Bei einer praktischen Ausführungsart wird dieses Pulver durch Zerkleinern von ausgesuchten natürlichen brasilianischen Quarzkristallen in einem Mörser aus Werkzeugstahl, Auswaschen mit Königswasser, Waschen, Trocknen und Sieben durch seidene feinmaschige Gaze aus Seidengewebe hergestellt. Vorzugsweise haben die Pulverteilchen eine solche Größe, daß sie von einem Sieb mit Öffnungen von 0,05 mm zurückgehalten, mit Öffnungen von 0,1 mm hindurchgelassen werden.
- Die hitzebeständige Platte 19 ist an ihren gegenüberliegenden Enden an Stäbchen 21 bzw. 22 aus rostfreiem Stahl befestigt, die durch Hülsen aus Polyamid-Kunststoff 11 b und 12 b in den Verschlußkappen 11 und 12 gasdicht hindurchgeführt sind. Diese Stäbchen werden durch eine geeignete, hier nicht gezeigte Vorrichtung in Längsrichtung nach links in der Fig. 1 bewegt. Hierdurch bewegt sich die hitzebeständige Unterlage 19 mit der Schicht 20 mit einer geeigneten, konstanten linearen Geschwindigkeit durch den Zylinder 16. Eine Anzahl kleiner Siliziumstücke 23 werden auf der hitzebeständigen Platte in Berührung mit den Kristallquarzpulverteilchen 20 gehalten. Diese Siliziumstücke haben vorzugsweise eine Masse, die im wesentlichen der erwünschten Masse der Halbleiterkörper für die Halbleiteranordnung entspricht. Bei der hier gezeigten Ausführungsform entspricht die Masse der Siliziumstücke der einer Siliziumkugel von etwa 1,1 mm Durchmesser. Diese angegebene Größe ist jedoch nicht kritisch, da die Stücke, je nach den Anforderungen, die an die Halbleiteranordnung, in der die Kristalle verwendet werden sollen, gestellt werden, kleiner oder größer sein können. Jedoch soll die Masse möglichst nicht die einer Siliziumkugel von 3,8 mm Durchmesser überschreiten.
- Diese Siliziumstücke können durch Umsetzung von Siliziumtetrachlorid mit Zinkdampf in einem Ouarzgefäß hergestellt werden. Dabei entstehen polykristalline Siliziumkristallnadeln mit Spuren von Zink. Nadelkristalle geeigneter Größe können direkt als Siliziumstücke bei dem Verfahren gemäß der Erfindung verwendet werden. Zu große Nadelkristalle können zerpulvert, in geeignete Teilchengröße gepreßt und danach gesintert werden, so daß die etwas unregelmäßig geformten kleinen Stücke 23 der Fig. 2 entstehen.
- Sind diese Siliziumstücke auf die hitzebeständige Unterlage 19 mit der Schicht 20 gebracht, dann wird die Unterlage durch die von dem Zylinder 16 erzeugte Heizzone mit einer Geschwindigkeit von 3,2 mm/min bewegt. Der Zylinder 16 wird auf eine Temperatur von etwa 1660° C aufgeheizt, so daß in der Heizzone, in der sich die Siliziumstücke befinden, eine Temperatur von etwa 1460° C herrscht.
- Aus der Gaszuführung 13 geht ein kontinuierlicher Strom von gereinigtem Argon durch das Rohr 10 und aus dem Auslaßrohr 14 heraus. Dadurch wird in dem Rohr ein Druck von etwa 40 bis 60 mm Hg erzeugt. Die Siliziumstücke schmelzen kurz vor ihrem Austritt aus der Heizzone in dem Zylinder 16, und wenn sie aus dem Zylinder 16 herauskommen, kühlen sie zu etwa tröpfchenförmigen Kügelchen ab.
- Nach dem Abkühlen werden die Siliziumkügelchen 23a (Fig.3) aus dem Ofen herausgenommen. Eine kleine Menge Quarzsand kann unten an den Kügelchen haftenbleiben. Dieser kann durch Eintauchen in heiße Flußsäure entfernt werden. Zur Reinigung der Oberflächen der Kügelchen oder zur Reduktion ihrer Größe können sie in einer wäßrigen Mischung von Essigsäure, Flußsäure, Salpetersäure und Brom geätzt werden. Gegebenenfalls können die Siliziumkügelchen durch Behandeln in einer Kugelmühle mit flüssigem Schleifmaterial auf Kugelform abgeschliffen werden. Wenn andere als Kugelformen gewünscht werden, können die Kügelchen einem geeignetem Ätzvorgang unterworfen werden.
- In dem vorstehend beschriebenen Verfahren kann auch Pulver aus synthetischen Quarzkristallen als Unterlage für die Siliziumkügelchen verwendet werden. Bezüglich seiner Hitzebeständigkeit ist es jedoch dem Pulver aus natürlichem Quarz unterlegen.
- Es wurde gefunden, daß die Art des Materials, mit dem die Siliziumstücke während des Schmelzens und des anschließenden Abkühlens in Berührung kommen, ausschlaggebend ist. Es muß rein genug sein, so daß das Silizium nicht merklich verunreinigt wird. Es muß hitzebeständig sein. Es darf von dem geschmolzenen Silizium nicht leicht benetzt werden. Im Falle massiver, fester Unterlagen aus Quarz, Siliziumcarbid, Diamant und kristallinem Aluminiumoxyd wird das geschmolzene Silizium benetzt und haftet an der Unterlage. Auf einer Unterlage von zerpulverter, geschmolzener Kieselerde breitet sich das Silizium aus und bildet unregelmäßige Formen mit flachem Boden, und ein großer Teil der freien Oberfläche des Siliziums ist mit dem Pulver aus geschmolzenem Quarz bedeckt. Mit Pulvern aus Siliziumcarbid, Diamant oder kristallinem Aluminiumoxyd ist es unmöglich, Siliziumkügelchen herzustellen, die durch das Pulver der Unterlage nicht verunreinigt sind. Bei Verwendung von Siliziumcarbidpulver und Diamantpulver findet entweder eine Reaktion des Siliziums mit dem Pulver der Unterlage statt, oder es tritt eine vollständige Benetzung und damit ein Ausbreiten des Siliziums auf. Mit Pulver aus Aluminiumoxyd ist es möglich, Siliziumkugeln herzustellen, jedoch sind diese vollständig mit einer Kruste aus Aluminiumoxydteilchen umgeben, die augenscheinlich beträchtlich mit dem Silizium reagiert.
- Noch unbefriedigendere Ergebnisse werden mit festen oder pulverförmigen Unterlagen aus anderen hitzebeständigen Stoffen erzielt.
- Lediglich bei der Verwendung von Pulver aus ungeschmolzenem kristallinem Quarz schmilzt das Silizium und wird zu einer Kugel zusammengezogen, die praktisch durch das Pulver der Unterlage nicht verunreinigt ist. Die geschmolzene Siliziumkugel erstarrt zu einem tropfenförmigen Gebilde, wobei das Pulver aus ungeschmolzenem Quarz nur an einem Teil seiner Unterfläche hängenbleibt.
- Die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellten Siliziumkügelchen sind polykristallin und bestehen meist aus wenigen großen Kristallkörnern. Die Korngrenzen sind fast immer eben, so daß sie wahrscheinlich Zwillingskristalle sind. Zwillingsgrenzen beeinflussen die Diodencharakteristik und die Lebensdauer in Halbleiteranordnungen kaum.
- Zum Anlöten der Basiskontaktelektroden an die Siliziumkügelchen werden diese zuerst nach einem bekannten Verfahren, dem sogenannten Brenner-Verfahren, mit Nickel plattiert, entsprechend den folgenden Reaktionsgleichungen
NiC12 + NaH,POz + H20 -@ Ni -E- HCl -E- N2HZP03 N2HZPOZ -I- H20 HZ -f- N2HZP03 - Die so erhaltenen Teile werden dann in eine ein Schleifmittel in Dispersion enthaltende Schleiflösung gebracht, um das Nickel von den zugänglichen Oberflächen des Siliziumkügelchens zu entfernen, so daß der in Fig. 4 gezeigte Teil entsteht.
- Wahlweise kann das Nickel auch von den zugänglichen Oberflächen des Kügelchens durch bestimmte chemische Atzmittel entfernt werden.
- Wenn die Messingbasis 24 in der beschriebenen Weise angebracht und das überschüssige Nickel durch einen der vorstehend beschriebenen Prozesse entfernt ist, kann ein dünner Draht 26 (Fig. 5) an einer beliebigen Stelle der nicht plattierten Oberfläche des Kügelchens, vorzugsweise genau gegenüber der Messingplatte 24, so angebracht werden, daß ein gleichrichtender Punktkontakt mit dem Siliziumkügelchen 23a entsteht. Gegebenenfalls kann zur Vergrößerung der mechanischen Stabilität der Draht 26 mit dem Kügelchen durch geeignetes Verschweißen mit Stromimpulsen verbunden werden. Bei Verwendung von n-Silizium dient der Elektrodendraht 26 als Anode der Diode. Die Messingplatte 24 stellt über ihre Lötverbindung einen niederohmigen Kontakt mit dem Siliziumkügelchen her und dient als Basiselektrode.
- Obwohl die durch das Verfahren hergestellten Siliziumkügelchen polykristallin sind, sind ihre Gleichrichtereigenschaften so gut, daß die aus ihnen hergestellten Dioden für viele Schaltanwendungen geeignet sind. Bei einer typischen Ausführungsform hat die Diode einen Flußstrom von einigen mA bei 1 Volt, einen Sperrstrom von etwa 0,001 mA bei 1 V sowie eine Spitzensperrspannung von etwa 20 V bei 0,5 mA.
- Statt die Sihziumkügelchen vollständig mit Nickel zu plattieren, können die Kügelchen 23a vor dem Plattieren in geschmolzenen Schellack 30 auf einer Keramikplatte 31 gebracht werden, wie in Fig. 6 gezeigt. Darauf wird die gesamte Anordnung in die Plattierungslösung eingetaucht. Der Schellack deckt einen Teil der Oberfläche jeder Siliziumkugel 23a ab, so daß nur der Rest der Kugel mit Nickel plattiert wird. Der plattierte Teil jeder Kugel wird dann, wie vorstehend beschrieben, an eine Basiskontaktelektrode gelötet, und der Kontakt mit der Drahtelektrode wird auf dem nicht plattierten Teil des Kügelchens hergestellt.
- Aus der aus dem Siliziumkügelchen 23a und der daran gefestigten Basislektrode 24 bestehenden Anordnung der Fig. 4 kann einfach durch Anbringung zweier zugespitzter Drahtelektroden 32, 33, die zwei voneinander getrennte Punktkontakte auf der unplattierten Oberfläche des Siliziumkügelchens 23a herstellen, ein Punktkontakt-Transistor erhalten werden (vgl. Fig. 7).
- Das Siliziumkügelchen eignet sich auch gut für die vereinfachte Herstellung von Legierungsflächendioden. Beispielsweise wird bei einem Kügelchen aus n-Silizium ein Stück Zinn in Berührung mit einer Seite und ein Stück Aluminium-Zinn-Legierung mit der entgegengesetzten Seite des Kügelchens gebracht. Diese Anordnung wird auf 900° C erwärmt, vorzugsweise in Wasserstoffatmosphäre. Hierbei wird das Zinn mit dem Siliziumkügelchen verbunden und stellt einen niederohmigen Kontakt mit dem Kügelchen her, der später an eine Messing-Basiselektrode angelötet werden kann. Das Aluminium aus der Aluminium-Zinn-Legierung dringt in das Silizium ein, so daß ein halbleitender Silizium-Aluminium-Bereich mit p-Leitfähigkeit entsteht, der von dem n-Silizium durch eine gleichrichtende Grenzschicht getrennt ist. Später kann an den Aluminium-Zinn-Kontakt ein Elektrodenzuführungsdraht angelötet werden.
- Bei verschiedenen praktischen Ausführungsformen der Legierungsflächendiode wurden die folgenden Diodenkennwerte erhalten:
Flußstrom bei 1 Volt....... 14 bis 70 mA Sperrstrom bei 1 Volt ....... 0,001 bis 0,028 mA Spitzensperrspannung bei 5 mA 7,5 bis 32 Volt - Der in der vorstehenden Beschreibung und in den Ansprüchen verwendete Ausdruck »Silizium« ist selbstverständlich so zu verstehen, daß auch Silizium mit Donator-oder Akzeptorverunreinigungen einbegriffen ist.
Claims (7)
- PATENTANSPRÜCHE: 1. VerfahrenzurHerstellung vonkugelfönnigenHalbleiterkörpern aus Silizium von Halbleiteranordnungen, z. B. Spitzen-Gleichrichtern oder Spitzen-Transistoren, mit Durchmessern kleiner als etwa 3,8 mm, dadurch gekennzeichnet, daß ein Halbleiterstück Silizium in geeigneter Teilchengröße auf eine hitzebeständige Unterlage, die mit einer Schicht aus genügend reinem, ungeschmolzenem und kristallinem Quarzpulver versehen ist, aufgebracht wird, daß dann das Halbleiterstück auf dem Quarzpulver in einem Ofen so geschmolzen wird, daß sich das Silizium zu Kügelchen zusammenzieht, und daß anschließend so abgekühlt wird, daß beim Erstarren kugelförmige Halbleiterkörper, insbesondere tropfenförmige Halbleiterkörper, entstehen.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Halbleiterstück Silizium von etwa gleicher Masse wie der herzustellende kugelförmige Halbleiterkörper verwendet wird und daß die Abkühlung in einem inerten Gas vorgenommen wird.
- 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage mit dem Halbleiterstück Silizium durch eine Schmelzzone so hindurchbewegt wird, daß die Schmelztemperatur gerade vor Verlassen des Ofens erreicht wird, daß hinter der Schmelzzone eine Zone mit einer niedrigeren Temperatur aufrechterhalten wird, in der das Halbleiterstück aus Silizium zu einem Kügelchen erstarrt, und daß auch das Schmelzen in einem inerten Gas vorgenommen wird.
- 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen des Quarzpulvers von einer solchen Größe gewählt werden, daß sie von einem Sieb mit Öffnungen von 0,05 mm zurückgehalten und mit Öffnungen von 0,1 mm hindurchgelassen werden.
- 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Quarzpulver aus natürlichem Quarz hergestellt wird.
- 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Siliziumkügelchen vor dem Anlöten einer Basiskontaktelektrode ganz mit Nickel plattiert werden und daß nach dem Anlöten der Basiskontaktelektroden und vor dem Aufsetzen von Punktkontaktelektroden die Nickelschicht von den noch zugänglichen Teilen der Oberfläche der Siliziumkügelchen entfernt wird.
- 7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Anbringen einer Basiskontaktelektrode die für die Anbringung der Basiskontaktelektrode bestimmten Teile der Oberfläche des Siliziumkügelchens mit Nickel plattiert werden und während des Plattierens die übrigen Teile der Oberfläche des Siliziumkügelchens gegen die Plattierungslösung durch Einbetten in Schellack abgeschirmt werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 865 489, 868 354, 895 474; deutsche Patentanmeldung L 9386 VI/40a (bekanntgemacht am 10. 7. 1952) ; britische Patentschrift Nr. 635 385; USA.-Patentschrift Nr. 2 708 255; französische Patentschrift Nr. 1010 469.
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DEI12731A DE1084840B (de) | 1957-01-23 | 1957-01-23 | Verfahren zur Herstellung von kugelfoermigen Halbleiterkoerpern aus Silizium von Halbleiteranordnungen, z. B. Spitzen-Gleichrichtern oder Spitzen-Transistoren |
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