DE1249051B - Vorrichtung zum Atzen einer aus einem Halbleiter bestehenden Oberflache - Google Patents
Vorrichtung zum Atzen einer aus einem Halbleiter bestehenden OberflacheInfo
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- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
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- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
- H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
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Description
Bundesrepublik Deutschland
•deutsches
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
C23f
Deutsche Kl.: 48 dl-1/08
Nummer: 1 249 051
Aktenzeichen: L 28521 VI b/48 dl
Anmeldetag: 5. September 1957
Auslegetag: 31. August 1967
Beim Ätzen von aus Halbleitern oder Metallen bestehenden Körpern bestand die Schwierigkeit, daß
diese zwar durch Einbringen in das Ätzmittel leicht an ihrer gesamten Oberfläche geätzt werden konnten,
daß es aber zum Teil recht umständlicher Vorbereitungen bedurfte, um Teile der Oberfläche zu
ätzen. Man war gezwungen, diejenigen Oberflächenteile, die nicht mit dem Ätzmittel in Berührung kommen
durften oder sollten, vor dem Eintauchen des zu ätzenden Körpers in das Ätzmittel abzudecken. Dies
geschah z. B. gelegentlich durch Aufbringen von Lackschichten. Dabei ereignete es sich häufig, daß
das Ätzmittel durch Kapillarwirkung oder überhaupt durch mangelnden Abschluß an der Oberfläche zwischen
die Lackschicht und den zu ätzenden Körper gelangte. Weiterhin konnte bei den meisten Werkstücken
die Lackschicht nach dem Ätzen nicht an ihrem Ort belassen werden, sondern mußte entfernt
werden. Besonders deutlich waren diese Schwierigkeiten bei der Verarbeitung von Halbleiterkörpern,
wie sie z. B. aus Germanium, Silizium oder halbleitenden intermetallischen Verbindungen hergestellt
werden. Man fertigt daraus z. B. Gleichrichter, Photozellen oder Kristallverstärker, sogenannte Transistoren.
Bei diesen Systemen besteht die Notwendigkeit, daß nach dem Erzeugen des in solchen Anordnungen
gewöhnlich vorhandenen p-n-Überganges mindestens der Teil des Halbleiterkörpers, an dem der p-n-Übergang
an die Oberfläche tritt, einer Ätzbehandlung unterworfen werden muß, um die Leistungsfähigkeit
der Halbleiteranordnung zu erhöhen. Ist der Halbleiterkörper aber einmal geätzt, so ist seine Empfindlichkeit
gegen geringe Verunreinigungen besonders groß. Solche Verunreinigungen stellen z. B. die
Dämpfe von Flußmitteln dar, die beim Löten des Halbleiterkörpers an seinen Trägerkörper entstehen,
also bereits schon dann, wenn die mit dem Trägerkörper zu verlötende Fläche des Halbleiterkörpers
mit dem Lot beschichtet wird. Andererseits kann man aber das Aufbringen der Lotschicht nicht vor
dem Ätzen vornehmen, weil dann während des Ätzprozesses die Lotschicht wieder entfernt werden
würde.
Es ist bereits bekannt, bei elektrolytischer Ätzung die Elektrolytlösung der Arbeitsstelle mit Hilfe eines
hohlen, rohrförmig ausgebildeten Ätzwerkzeuges, dessen Form der herzustellenden Öffnung angepaßt
ist, zuzuleiten oder auf den Körper einen Trichter mit der Elektrolytflüssigkeit zu stellen. Ferner ist es
bekannt, den Körper bis zu der Höhe, in welcher abgetragen werden soll, mit einer Isolierflüssigkeit zu
Vorrichtung zum Ätzen einer aus einem
Halbleiter bestehenden Oberfläche
Halbleiter bestehenden Oberfläche
Anmelder:
Licentia Patent-Verwaltungs-G. m. b. H.,
Frankfurt/M., Theodor-Stern-Kai 1
Als Erfinder benannt:
Dipl.-Phys. Karl-Heinz Ginsbach,
Warstein (Sauerl.)
Dipl.-Phys. Karl-Heinz Ginsbach,
Warstein (Sauerl.)
umgeben und erst darüber die Elektrolytlösung einzubringen.
Bei diesen bekannten Verfahren liegt also der zu ätzende Körper ganz im Freien oder in einer Flüssigkeit,
so daß diese Verfahren für eine Massenätzung in einem gemeinsamen Ätzbad ungeeignet
sind, wenn man nicht jede einzelne der zu ätzenden Oberflächen durch Lack od. ä. abschirmt.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ätzen von Halbleiterkörpern für
elektrisch unsymmetrisch leitende Halbleitersysteme und besteht darin, daß ein Gehäuse den zu ätzenden
Halbleiterkörper bis auf den zu ätzenden Teil feuchtigkeitsdicht einschließt und daß die Gehäusewand
einen gefäßförmigen Teil zur Aufnahme der Ätzflüssigkeit aufweist, dessen Boden der zu ätzende
Teil des Halbleiterkörpers bildet, der mit dem gefäßförmigen Teil feuchtigkeitsdicht abgeschlossen ist.
Das Gefäß kann dabei in seiner Form dem Verwendungszweck angepaßt sein. Besonders bewährt
hat sich ein Gefäß, das aus einem rohrförmigen Zylinder besteht, dessen eine offene Stirnfläche durch
den zu ätzenden Körper abgeschlossen ist. Eine andere Form besteht aus einem Hohlkegelstumpf, bei
dem der zu ätzende Körper die kleinere Stirnfläche abschließt.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung eignet sich auch zur Vornahme elektrolytischer Ätzungen. Dazu
ist es jedoch erforderlich, daß das Gefäß aus einem elektrisch isolierenden Material besteht und eine weitere
Elektrode aufweist.
Das Anlegen des zu ätzenden Körpers geschieht auf einfache Weise durch Schrauben oder Klemmen.
709 639/524
Ist die Vorrichtung dazu bestimmt, Körper stark unterschiedlicher Abmessungen zu ätzen, so wählt
man ein Gefäß mit größerer Dimensionierung und paßt die Ausnehmung den zu ätzenden Körpern
durch Blenden an, die z. B. in die Ausnehmung eingeschraubt werden.
Die Abdichtung der Berührungsfläche zwischen dem zu ätzenden Körper und dem Gefäß verbessert
man gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch, daß der zur Anlage des Körpers bestimmte
Rand der Ausnehmung aus einem geeigneten Material hergestellt und/oder besonders geformt ist.
Eine weitere Ausführungsform gemäß der Lehre der Erfindung ist darin zu sehen, daß die zu ätzende
Oberfläche einen Teil der äußeren Oberfläche des Gefäßes darstellt, der restliche Teil des zu ätzenden
Körpers durch weitere Gefäßteile feuchtigkeitsdicht umschlossen ist und daß mindestens die frei liegenden
Oberflächenteile des Gefäßes aus einem gegen das Ätzmittel beständigen Stoff bestehen.
Als Material für das Gefäß eignen sich besonders Polyäthylen oder Polytetrafluorethylen (Handelsbezeichnung:
Teflon) oder Polytrifluoräthylen (Handelsbezeichnung: Hostafion) oder einer der Kunststoffe,
die unter dem Namen Perlon oder Nylon bekannt sind.
Die Zeichnung zeigt in teilweise schematischer Darstellung eine Vorrichtung gemäß der Lehre der
Erfindung. Ein rotationssymmetrischer Körper 1 weist einen Hohlkegelstumpf 2 auf und einen mit
einem Gewinde 4 versehenen Ansatz 3. Dieses Gewinde 4 greift in ein entsprechendes Gewinde des
ebenfalls rotationssymmetrischen Körpers 5 ein, so daß sich ein Hohlraum 6 bildet. In diesem Hohlraum
6 liegt auf einem Vorsprung 7 des Körpers 5 ein elektrisch unsymmetrisch leitendes System. Dies
besteht z. B. aus einem η-leitenden Germaniumscheibchen 8, dessen eine Oberfläche 9 mit einer
Indiumlegierung 10 verschmolzen ist. Zwischen dem Germaniumkörper und der Indiumlegierung bildet
sich der p-n-Übergang aus, der also etwa entlang der Begrenzungslinie der Indiumlegierung 10 an die
Oberfläche 9 tritt. Das Germaniumscheibchen 8 ist mit Hilfe eines z. B. Antimon enthaltenden Zinnlotes
12 auf eine Molybdänscheibe 11 gelötet, die auf ihrer anderen Seite mit einer weiteren Lotschicht 13 versehen
ist. Durch das Anziehen des Gewindes 4 wird die Oberfläche 9 des Germaniumscheibchens 8 gegen
den Rand 14 des Körpers 1 gedrückt und schließt somit die kleinere Stirnfläche des Hohlkegels 2 dicht
ab. Der Hohlkegel 2 wird sodann etwa bis zur Höhe 15 mit einer Ätzflüssigkeit gefüllt, die das System
jedoch nur innerhalb des Randes 14 angreifen kann. Die Grenzlinie zwischen der Oberfläche 9 und der
Indiumlegierung 10, in deren Nähe der p-n-Übergang an die Oberfläche 9 tritt, ist also dem Angriff der
Ätzflüssigkeit ausgesetzt, und dort bildet sich der sogenannte Ätzgraben 16. Im Bedarfsfall kann der
Hohlkegel 2 in an sich bekannter Weise nach oben mit einem Deckel abgeschlossen werden.
Es ist gemäß der vorliegenden Erfindung auch möglich, die Körper 1 und 5 feuchtigkeitsdicht zu
verbinden und die ganze Anordnung in ein größeres, das Ätzmittel enthaltendes Gefäß einzubringen.
Ebenso kann man mit Vorteil mehrere Vorrichtungen der bezeichneten Art in einem Körper unterbringen.
Claims (10)
1. Vorrichtung zum Ätzen von Halbleiterkörpern für elektrisch unsymmetrisch leitende
Halbleitersysteme, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Gehäuse den zu ätzenden Halbleiterkörper bis auf den zu ätzenden Teil feuchtigkeitsdicht
einschließt und daß die Gehäusewand einen gefäßförmigen Teil zur Aufnahme
der Ätzflüssigkeit aufweist, dessen Boden der zu ätzende Teil des Halbleiterkörpers bildet, der
mit dem gefäßförmigen Teil feuchtigkeitsdicht abgeschlossen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß einen Raum von
der Form eines Zylinders bildet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß einen Raum von
der Form eines Kegelstumpfes bildet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gefäßteil des Gehäuses
aus elektrisch isolierendem Material besteht und für elektrolytische Ätzungen eine Elektrode
aufnimmt, wobei die zweite Elektrode am Halbleiterkörper liegt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1,2 oder einem folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zum Anlegen
des zu ätzenden Körpers an die Ausnehmung Schrauben oder Klemmen vorgesehen sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1,2 oder einem folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zum
Ätzen kleiner Halbleiterkörper Blenden zur Verkleinerung der Öffnung der Gehäusewand vorgesehen
sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Blenden in die Ausnehmung
einschraubbar sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder einem folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß
aus Polyäthylen oder Polytetrafluorethylen oder Polytrifluoräthylen hergestellt ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder einem folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse
mindestens auf der Gehäuseaußenseite aus einem gegen das anzuwendende Ätzmittel beständigen
Material besteht.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder einem folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gehäuse
die zu ätzenden Halbleiterkörper bis auf den zu ätzenden Teil jedes Halbleiterkörpers
feuchtigkeitsdicht einschließt und daß die Gehäusewand mehrere Öffnungen aufweist, die jeweils
durch einen zu ätzenden Teil der Halbleiterkörper in der Weise dicht abgeschlossen
sind, daß sich die zu ätzenden Oberflächen der Halbleiterkörper auf der Gehäuseaußenseite befinden.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 565 765;
Zeitschrift für Metallkunde, 1924, S. 132.
Deutsche Patentschrift Nr. 565 765;
Zeitschrift für Metallkunde, 1924, S. 132.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
709 639/524 8. 67 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEL0028521 | 1957-09-05 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1249051B true DE1249051B (de) | 1967-08-31 |
Family
ID=7264559
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEL28521A Pending DE1249051B (de) | 1957-09-05 | Vorrichtung zum Atzen einer aus einem Halbleiter bestehenden Oberflache |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1249051B (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4020174A1 (de) * | 1989-07-14 | 1991-01-24 | Yamaha Motor Co Ltd | Verfahren und einrichtung zur chemischen oberflaechenbehandlung |
DE4116392A1 (de) * | 1991-05-18 | 1992-11-19 | Itt Ind Gmbh Deutsche | Halterung zur einseitigen nassaetzung von halbleiterscheiben |
-
0
- DE DEL28521A patent/DE1249051B/de active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4020174A1 (de) * | 1989-07-14 | 1991-01-24 | Yamaha Motor Co Ltd | Verfahren und einrichtung zur chemischen oberflaechenbehandlung |
DE4116392A1 (de) * | 1991-05-18 | 1992-11-19 | Itt Ind Gmbh Deutsche | Halterung zur einseitigen nassaetzung von halbleiterscheiben |
DE4116392C2 (de) * | 1991-05-18 | 2001-05-03 | Micronas Gmbh | Halterung zur einseitigen Naßätzung von Halbleiterscheiben |
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