DE1564373C3

DE1564373C3 - Legierungsdiffusionsverfahren zur Herstellung einer Siliziumdiode

Info

Publication number: DE1564373C3
Application number: DE1564373A
Authority: DE
Inventors: Takeshi Kyoto Terasaki (Japan)
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1965-11-30
Filing date: 1966-11-29
Publication date: 1978-09-21
Also published as: DE1564373A1; FR1508395A; NL6616664A; GB1161517A; US3544395A; DE1564373B2

Description

3 4

Fig. la zeigt eine Querschnittsansicht einer üb- stoffgas ohne Behandlung zur Entfernung von darin

liehen Siliziumdiode, enthaltenem Sauerstoff, (3') ein Gemisch aus Wasser-

F i g. Ib eine Querschnittsansicht einer Silizium- stoff und Stickstoff unter Entfernung von darin ent-

diode, haltener Feuchtigkeit, (4') reinen Stickstoff bzw. (5')

F i g. 2 die Beziehung zwischen dem Ausbreitungs- 5 Wasserstoff unter Entfernung der Feuchtigkeit. Als

verhältnis, das nachfolgend definiert wird, und der Ausgangsgase wurden handelsübliche Gase verwendet,

Versetzungsliniendichte des Siliziumkristalls in Abhän- die in geringem Maße Feuchtigkeit oder Sauerstoff

gigkeit von der Atmosphäre, enthalten.

Fig. 3 a und 3 b Ansichten einer Siliziumdiode nach F i g. 2 zeigt, daß eine Versetzungsliniendichte, die

elektrolytischer Ätzung in einem Siliziumkristall mit io größer als 10³ cm*² ist, ohne Rücksicht auf die

einer geringen Versetzungsliniendichte und einer Atmosphäre ein Ausbreitungsverhältnis von 0,4 bis 0,6

hohen Versetzungsliniendichte, erzeugt. Ein Ausbreitungsverhältnis von weniger als

F i g. 4 eine teilweise im Querschnitt und teilweise 0,6 kann mit einem Siliziumkristall mit einer homo-

im Aufriß gegebene Ansicht eines Gleichrichters mit genen Versetzungsliniendichte, die größer als 10³ cm"⁸

veränderlicher Kapazität, und 15 ist, auch bei verschiedener Zusammensetzung der

F i g. 5 zeigt schließlich die Kapazität als Funktion Legierung, erhalten werden. Es wurde erkannt, daß

der Sperrspannung. ein Ausbreitungsverhältnis,, das kleiner als 0,6 ist,

Gemäß Fig. la besteht eine Siliziumdiode aus eine Siliziumdiode ergibt, die einen niedrigen Sperr-

einem Siliziumkristall 1 vom P-Typ, einer Legierungs- strom hat.

pille 2, einer Zwischenschicht, bestehend aus einer 20 So hergestellte Silizium PN-Übergänge machen Diffusionsschicht 3 und einer Rekristallisationsschicht 4, elektrolytische Ätzung zur Steuerung des Bereiches letztere werden durch Erhitzen einer Kombination des PN-Übergangs und/oder zur Beseitigung von von einem Siliziumkristall 1 des P-Typs und einer Verunreinigungen, die sich an den Rändern der Legierungspille 2 erhalten. Die Legierungspille 2 ent- PN-Übergänge absondern, erforderlich. Diese Verhält antipolare Dotierungsmaterialien, d. h. aktive 35 unreinigungen sind für hohen Sperrstrom und niedrige Metalle, um einen PN-Übergang zu bilden. Die aktiven Durchschjagsspannung verantwortlich. Für die elektro-Metalle sind für die Herstellung einer Rekristalli- lytische Ätzung können beliebige Elektrolyten angesationsschicht und Diffusionsschicht erforderlich und wandt werden. Zum Beispiel ätzt eine wäßrige Lösung hängen von der Eigenschaft des Siliziumkristalls 1, von HF und H₃PO₄ einen Silizium PN-Übergang in z. B. P-Typ oder N-Typ ab. Ein Silizium PN-Über- 30 einer solchen Weise, daß die Dicke des geätzten Teils gang mit einer übersteilen Verteilung von Verunreini- leicht gesteuert wird und vorzugsweise die Verungungen wird durch Verwendung eines Siliziumkristalls reinigungen entfernt werden. Das Ätzverfahren spielt vom P-Typ und einer Legierungspille, die als antipolare eine bedeutende Rolle für die Ausbeute an Silizium-Dotierungsmaterialien ein Metall der III. und der dioden mit niedrigem Sperrstrom und hoher Durch-V. Gruppe des Periodischen Systems enthält, herge- 35 Schlagsspannung.

stellt. Das in der Legierungspille aufgelöste Silizium Um die Rekristallisationsschicht der durch wäßrige sondert sich während der Abkühlung ab und bildet Lösungen von HF und H₃PO₄ geätzten Silizium eine Rekristallisationsschicht 4. Die Versetzungslinien- PN-Übergänge zu zeigen, werden die Legierungspillen dichte des Siliziumkristalls hat einen_ großen Einfluß in einem an sich bekannten Verfahren in Quecksilber auf die Bildung des Silizium PN-Übergangs. Ver- 40 aufgelöst. Mikrophotographische Aufnahmen davon Setzungen werden im allgemeinen durch Ätzen eines sind in Fig. 3a und 3b mit verschiedener Ver-Einkristalles des Halbleiters, Metalls oder der Legie- setzungsliniendichte der Siliziumscheiben gezeigt. Eine rung bloßgelegt. homogene Versetzungsliniendichte, die höher als Die Versetzungsliniendichte vermindert sich, je 10³ cm~² ist, hat, wie in Fig. 3 b gezeigt ist, eine vollkommener der Kristall ist. Fig. la zeigt einen 45 begrenzte Rekristallisationsschicht 4, die durch eine Silizium PN-Übergang in einem Siliziumkristall mit ebene Oberfläche gekennzeichnet ist, zur Folge, einer homogenen Versetzungsliniendichte von weniger Andererseits bildet eine homogene Versetzungslinienals 10³ cm"⁸, wobei ein Teil des Siliziums durch dichte, die kleiner als 10³ cm-² ist, eine ausgebreitete Ausbreitungen der Legierungspille aufgenommen ist. Rekristallisationsschicht, wie in Fig. 3a gezeigt ist. Andererseits wird, wie in F i g. Ib gezeigt ist, ein von 50 In F i g. 3 a berührt eine Rekristallisationsschicht 4 einem Silizium PN-Übergang aufgenommener Teil eine Legierungspille. Die Rekristallisationsschicht 5 begrenzt, wenn ein Siliziumkristall mit einer homoge- wurde durch Ausbreiten der Legierungspille durch nen Versetzungsliniendichte, die höher als 10³ cm"² Hitzebehandlung erhalten. Die Rekristallisationsist, verwendet wird. schicht 5 ist heterogen geätzt und hat verschiedene Siliziumdioden werden durch Verwendung von 55 Ätzflecken 6 und Ätzinselchen 7, die den hohen Siliziumscheiben mit verschiedenen homogenen Ver- Sperrstrom und die niedrige Durchschlagsspannung setzungsliniendichten und Legierungspillen, die aus der erhaltenen Dioden mit PN-Übergang verursachen. Sn, Sb und Al in einem Gewichtsverhältnis von Die großen Vorzüge des Siliziumkristalls mit einer Sn : Sb : Al = (300 ~ 800): (25 ~ 60): 1 bestehen, in homogenen Versetzungsliniendichte, die höher als verschiedenen Atmosphären hergestellt. F i g. 2 zeigt 60 10³ cmr² ist, werden durch Verwendung von Legieeine Beziehung zwischen der Versetzungsliniendichte rungspillen verschiedener Zusammensetzungen, die und dem Ausbreitungsverhältnis, das als das Ver- zwei antipolare Dotierungsmaterialien aus der III. und hältnis des Durchmessers der eingeschobenen Rekri- V. Gruppe des Periodischen Systems enthalten, nicht stallisationsschicht zum Durchmesser der Legierungs- beeinträchtigt. Die folgenden Zusammensetzungen der pille genau bestimmt ist. In F i g. 2 bezeichnet das 65 Legierungspille werden für die Herstellung von Bezugszeichen Γ Argongas, aus dem darin enthaltene Siliziumdioden aus einem Siliziumkristall vom P-Typ Feuchtigkeit und Sauerstoff entfernt worden sind, und mit einer homogenen Versetzungsliniendichte höher die Bezugszeichen 2', 3', 4' und 5' bezeichnen Stick- als 10³ cm"² bevorzugt.

Tabelle I

Träger bestandteil	Aktiver Bestandteil	Bevorzugtes Gewichtsverhältnis	~ 60): 1	~1):1	0,05): 1	- 1):1
Sn	Sb und Al	Sn: Sb: Al = (300 ~ 800): (25	~ 60): 1	~1):1	(3-8): (I^
Pb	Sb und Al	Pb: Sb: Al = (300 ~ 800): (25	~ 100): 1	(3 ~ 8): (20	0,1) :1	- 10): 1
Sn	Bi und Al	Sn: Bi: Al = (300 ~ 800): (30	~ 100): 1	- 10): 1	(3~8):(1~
Pb	Bi und Al	Pb: Bi: Al = (300 ~ 800) : (30	~ 60): 1	(3 ~ 8): (40 -	(3 ~ 8): (1 ~
Ag	Sb und Al	Ag: Sb: Al = (100 ~ 500): (25	~ 60): 1	-0,1):!	'0,I) :1	- 0,1): 1
Au	Sb und Al	Au: Sb: Al = (100 ~ 500): (25	Sn: Sb: Ga = (300 ~ 800) : (100 ~ 40): 1	- 0,1): 1	(3 ~ 8) : (1 ~
Sn	Sb und Ga	Sn: Sb: In = (300 ~ 800): (20	: (3 ~ 8): (1 <	(3~8):(1~
Sn	Sb und In	Pb: Sb: In = (300 ~ 800) : (20	-0,l):l	0,1) :1
Pb	Sb und In	Sn: Au: Sb: In = (300 ~ 800).	~ 0,1): 1
Sn und Au	Sb und In	Sn: Bi: In = (300 ~ 800): (40	Sn: As: In = (300 ~ 800): (1 ~ 0,05): 1		' 0,05): 1
Sn	Bi und In	Sn: Ag: Bi: In = (300 ~ 800):	Pb: As: In = (300 ~ 800) : (1 ~
Sn und Ag	Bi und In	Sn: As: Al = (300 ~ 800) : (1 -	Sn: Au: As: In = (300 ~ 800)		0,1) :1
Sn	As und Al	Pb: As: Al = (300 ~ 800) : (1 -	Sn: P: Al = (300 ~ 800) : (1 ~		0,1): 1
Pb	As und Al	Sn: Au: As: Ga = (300 ~ 800)	Sn: Au: P: Al = (300 ~ 800) :
Sn und Au	As und Ga	In: As: Ga = (300 ~ 800): (1 -	Sn: Ag: PrAl = (300 ~ 800):		0,1): 1
In	As und Ga	Pb: As: Ga = (300 ~ 800): (1	Sn: P: Ga = (300 ~ 800) : (1 ~		0,1) :1
Pb	As und Ga	Sn: Au: P: Ga = (300 ~ 800):
Sn	As und In	Sn: Ag: P: Ga = (300 ~ 800):
Pb	As und In	In: P: Ga = (300 ~ 800): (1 ~
Sn und Au	As und In
Sn	P und Al
Sn und Au	P und Al
Sn und Ag	P und Al
Sn	P und Ga
Sn und Au	P und Ga
Sn und Ag	P und Ga
In	P und Ga

Ausführungsbeispiele

Siliziumkristallscheiben mit einer homogenen Versetzungsliniendichte, die höher als 10³ cm~² ist, können nach einem an sich bekannten Verfahren hergestellt werden. Ein Siliziumkristall hoher Reinheit wird künstlich mit Verunreinigungen gedopt, die zum Erhalten der P-Typ- oder N-Typ-Halbleiterfähigkeit des Siliziums mit einer gewünschten elektrischen Leitfähigkeit notwendig sind. Bekannte Ziehverfahren und/oder Zonenschmelzverfahren können zur Herstellung des Siliziumkristalls angewendet werden. Ein Block aus Siliziumeinkristall wird zum Testen der Verteilung der Ätzlochdichte in mehrere Platten geschnitten. Die geschnittenen Platten werden durch eine wäßrige Lösung, die HF, HNO₃ und CH₃COOH enthält, geätzt, um Ätzlöcher, die den Fehlstellen des Siliziumkristalls entsprechen, sichtbar zu machen. Durch Teilen der geschnittenen Platten können Siliziumscheiben mit einer homogenen Versetzungsliniendichte, die höher als 10³ cm"² ist, erhalten werden.

Siliziumscheiben vom P-Typ in Form eines Quaders von 2 · 2 mm und mit einer Dicke von 100 μ. werden durch Läppen, Reinigen, chemisches Ätzen, Spülen mit entionisiertem Wasser und Trocknen in bekannter Weise erhalten. Die Scheiben haben einen elektrischen Widerstand von 20 Ohm-cm. Legierungspillen bestehen aus Sn, Sb und Al in einem Gewichtsverhältnis von Sn : Sb : Al = (300 bis 800): (25 bis 60): 1 und haben einen Durchmesser von 840 bis 1190 μ. Das Benetzen wird durch 20 Minuten dauerndes Erhitzen der Legierungspille auf der Siliziumscheibe unter vermindertem Druck von 10~⁴ mm Hg bei 600° C ausgeführt. Danach wird eine Kombination der Legierungspillen und Siliziumscheiben in H₂ bis auf 1000⁰C erhitzt und bei dieser Temperatur 15 bis 30 Minuten lang gehalten, um die Legierungsdiffusion zu bewirken. Danach wird in üblicher Weise ein übersteiler Silizium-Flächengleichrichter veränderlicher Kapazität durch Kontaktieren fertiggestellt. In F i g. 4 bezeichnet das Bezugszeichen 3 eine Diffusionsschicht und das Bezugszeichen 4 einen Rekristallisationsbereich, der zwischen Siliziumkristall 1 und Legierungspille 2 gebildet wurde. Der Siliziumkristall 1 ist mit einer Molybdänelektrode 9 unter Benutzung eines Al — Si eutektischen Lötmittels 8 versehen. Die Siliziumdiode wird nun durch elektrolytisches Ätzen und Überziehen mit einem Siliziumwachs (Silikonwachs) vervollständigt. Ein Bleidraht 11 wird mit Hilfe eines üblichen Lötmittels 10 an der Legierungspille 2 angebracht. Die Kennkurve der Kapazität und der Sperrspannung des so hergestellten übersteilen Silizium-Flächengleichrichters wird in F i g. 5 dargestellt, worin die Kapazität und die Sperrspannung in logarithmischem Maßstab aufgezeichnet sind.

Tabelle II zeigt eine Reihe von Messungen im Zusammenhang mit der Versetzungsliniendichte des Siliziumkristalls. Siliziumscheiben werden in zwei Gruppen mit einer homogenen Versetzungsliniendichte von 5 · 10³ cm"² und einer homogenen Versetzungsliniendichte von 10 cm~² eingeteilt. Jede Gruppe der Siliziumscheiben enthielt 1700 Dioden veränderlicher Kapazität. Die elektrischen Eigenschaften der entstandenen Dioden müssen den

folgenden Anforderungen genügen:

(1) Die Durchschlagsspannung soll höher als 30 V sein.

' (2) Die Kapazität bei 1 V soll zwischen 190 und 210 Picofarad liegen.

(3) Der Sperrstrom bei — 10 V soll geringer als 200 πιμΑ sein.

(4) Der Q-Faktor soll bei 550 KC höher als 40 sein.

Aus der Tabelle 2, die die Verteilung der Durchschlagsspannung veranschaulicht, ist zu entnehmen, daß durch Anwendung von Silizmmscheiben mit einer

homogenen Versetzungsliniendichte von 5 · 10³ cm~² eine hohe Durchschlagsspannung der hergestellten Dioden erreicht wird.

Die Kennwerte der V-I Kurven von Dioden werden durch Verwendung von Siliziumscheiben mit einer Versetzungsliniendichte von 5 · 10³ cm~² bei elektrolytischer Ätzung sehr verbessert. Eine harte Durchschlagsspannung in der V-I Kennkurve des Gleichrichters, aufgezeichnet in Tabelle II, wird als eine

ίο Spannung definiert, oberhalb der der Sperrstrom scharf anwächst, und eine weiche Durchschlagsspannung wird als eine Spannung definiert, oberhalb der der Sperrstrom allmählich anwächst. Eine hohe und harte Durchschlagsspannung wird bei Dioden bevorzugt.

Tabelle II

Technische Anforderungen Zahl der den technischen Anforderungen entsprechenden Proben

Proben mit hoher
homogener Versetzungsliniendichte
5 · 10³ cm-²

Proben mit niedriger homogener Versetzungsliniendichte 5 · 10 cm-²

Gesamtsumme der Proben

Durchlochte Proben

Abgeplatzte Proben

Kapazität weniger als 190 Picofarad

Kapazität höher als 190 Picofarad

Harter Durchschlag (100 ~ 140 V)

Weicher Durchschlag (60 ~ 100 V)

Weicher Durchschlag (30 - 60 V)

Weicher Durchschlag (0 ~ 30 V)

Beim Ätzen ausgefallene Proben

Bei Ultraschallreinigung abgeplatzte Proben

Mit Siliziumwachs nach dem Ätzen überzogene Proben

Harter Durchschlag (100 - 140 V)

Weicher Durchschlag (60 ~ 100 V)

Weicher Durchschlag (30 ~ 60 V)

Weicher Durchschlag (0 ~ 30 V)

Sperrstrom (—10 V)

< 200 ΐημΑ i

200 ηαμΑ bis 1 μΑ

1 bis 10 μΑ

10 bis 100 μΑ

>100μΑ

Ausbeute

Tabelle III

	Zahl der Proben, die dem	Proben mit
	angegebenen Sperrstrom entsprechen	geringer homogener
	Proben mit hoher	Versetzungs
Sperrstrom	homogener	liniendichte
	Versetzungs	10 cm"²
	liniendichte	0
	5 · 10» cm-²	16
ΙπίμΑ	24	11
1-10 πιμΑ ..	573	9
10~20πιμΑ..	399	26
20-40 πιμΑ..	93	81
40-60 ΐημΑ..	40	38
60~80πιμΑ..	17	26
80~10πιμΑ..	16	45
100-150 πιμΑ	7
150-200 ηιμΑ	4

1700

196

102

1397

1172

206

12

11

1378

1065

291

17

1173

152

32

17

1700 5

192 156

1347 456 533 211 147 36 274

1037

72

196

644

125

252 271 308 157 49

67,8 o/_o

12,7%

Wiederholung der elektrolytischen Ätzung erhöht die Zahl der Gleichrichter, die einen geringeren Sperrstrom als 200 ηαμΑ haben, wenn Siliziumscheiben mit einer homogenen Versetzungsliniendichte von 5 10³cm~² verwendet werden, während die Wiederholung diese Zahl nicht erhöht, wenn Siliziumscheiben mit einer homogenen Versetzungsliniendichte von 10 cm"² verwendet werden. Die Wiederholung der elektrolytischen Ätzung bringt keine Verbesserung des Sperrstromes, obgleich in dem weit ausgebreiteten Teil 5 in Fig. 3a Ätzflecke 6 und 7 erscheinen, wenn eine Siliziumscheibe mit einer homogenen Versetzungsliniendichte von 10² cm-² verwendet wird. Aus Tabelle III, die die Verteilung des Sperrstromes erläutert, ist zu ersehen, daß bei Verwendung von Siliziumscheiben mit einer homogenen Versetzungsliniendichte von 5 · 10³ cm~² ein geringer Sperrstrom bei den hergestellten Dioden erhalten wird. Bei

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Sperrströmen, die niedriger als 200 ηιμΑ sind, zeigt Tabelle II, daß der häufigste Sperrstrom für Siüziumscheiben mit einer homogenen Versetzungsliniendichte von 5 · 10³ cm"² 1 bis 20 ΐημΑ ist und 60 πιμΑ bis 100 ΐημΑ für Siliziumscheiben mit einer homogenen Versetzungsliniendichte von 10 cmr² ist.

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Derartige Silicium-PN-Übergänge können für die Herstellung völlig zufriedenstellender Siliziumdioden, so wie auch für viele Gleichrichter, Elektrolyt- oder Sperrschichtzellen und Kondensatoren, einschließlich Gleichrichtern mit veränderlicher Kapazität verwandt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 erhöhter Konzentration an Dotierungsmaterial er- anspruc e. Durch die Patentschrift Nr. 40 121 des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in Ost-Berlin und die

1. Legierungsdiffusionsverfahren zur Herstel- 5 deutsche Auslegeschrift 1162 487 war es vor dem lung einer Siliziumdiode, bei dem eine Legierungs- Prioritätstag der vorliegenden Anmeldung bekannt, pille aus einem neutralen Trägermetall und zwei daß bei reinen Legierungsverfahren mit steigender antipolaren Dotierungsmaterialien aus der III. Versetzungsliniendichte der Durchmesser des Le- und V. Gruppe des Periodensystems auf eine gierungsvolumens ab- bzw. die Eindringtiefe der einkristalline Siliziumscheibe mit homogenen io Legierung zunimmt. Bekannt war es auch, um die Eigenschaften gelegt und auf Temperaturen über Geometrie des Legierungsvolumens besser zu beherr-900° C erhitzt, wird, so daß sich zwischen der sehen, eine Versetzungsliniendichte von 10³ cm~² und Legierungspille und der Siliziumscheibe eine Re- mehr vorzusehen. Maßnahmen, um für das Legierungskristallisations- und eine Diffusionsschicht bilden, verfahren sich günstig auswirkende Kristallgitterdadurch gekennzeichnet, daß eine 15 störungen zu erzeugen und gegebenenfalls danach Siliziumscheibe mit einer homogenen Versetzungs- überflüssige Teile mit derartigen Störungen zu entliniendichte von mehr als 10³cm~² ausgewählt fernen, sind durch die deutsche Auslegeschrift 1 099 084 wird, die zusammen mit der Legierungspille zunächst und die USA.-Patentschrift 3 009 841 bekannt. Aus unter vermindertem Druck auf eine Temperatur den beiden USA.-Patentschriften 2 847 336 und zwischen 400 und 850° C erhitzt wird, daß danach 20 2 932 594 ist es bekannt, daß sich die elektrischen die Siliziumscheibe und die Legierungspille in einer Eigenschaften, z. B. der Kollektorsättigungsstrom und nichtoxydierenden Atmosphäre auf eine Tempera- die Kollektordurchbruchsspannung, bei Transistoren tür zwischen 900 und 1100° C erhitzt werden, und verschlechtern, wenn man bei Anwendung des Legiedaß als Trägermetall Pb, Sn, Ag oder Au und als rungsverfahrens die Versetzungsliniendichte erhöht, antipolare Dotierungsmaterialien B, Al, Ga oder 25 Aus anderen druckschriftlichen Vorveröffentlichungen, In bzw. P, As, Sb oder Bi gewählt werden. wie z. B. der USA.-Patentschriften 3 114 664 und

2. Legierungsdiffusionsverfahren nach Anspruch 3 009 841 ist es bekannt, daß das Ausbreitungsgebiet

1, dadurch gekennzeichnet, daß Sn als Träger- — oder das Ausbreitungsverhältnis — einer Rekrimetall und Sb und Al als antipolare Dotierungs- stallisationsschicht gesteuert und reduziert werden materialien verwendet werden. 3° kann. Jedoch ist es bei diesem Stand der Technik von

3. Legierungsdiffusionsverfahren nach Anspruch Nachteil, daß der Sperrstrom eines PN-Übergangs

2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermetall zunimmt und die Durchschlagsspannung des PN-Über- und die antipolaren Dotierungsmaterialien in gangs abnimmt, wenn eine halbleitende Scheibe mit Verhältnissen von Sn : Sb : Al = (300 bis 800): (25 hoher Versetzungsliniendichte verwendet wird. Diese bis 60): 1 gemischt werden. 35 nachteiligen Auswirkungen sind leicht zu verstehen,

da eine hohe, homogene Versetzungsliniendichte eine hohe Fehlanordnung von Atomen nahe dem PN-Übergang bedeutet. .

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Legie-

40 rungsdiffusionsverfahren zur Herstellung von Siliziumdioden zu schaffen, das eine hohe Ausbeute an Siliziumdioden mit niedrigem Sperrstrom, hoher .Durchschlagsspannung und hohem Widerstand

Die Erfindung betrifft ein Legierungsdiffusions- gegen mechanische Beschädigung liefert,
verfahren zur Herstellung einer Siliziumdiode, bei dem 45 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch eine Legierungspille aus einem neutralen Trägermetall gelöst, daß eine Siliziumscheibe mit einer homo- und zwei antipolaren Dotierungsmaterialien aus genen Versetzungsliniendichte von mehr als IO³ cm~² der III. und V. Gruppe des Periodensystems auf ausgewählt wird, die zusammen mit der Legieeine einkristalline Siliziumscheibe mit homogenen rungspille zunächst unter vermindertem Druck auf Eigenschaften gelegt und auf Temperaturen über 50 eine Temperatur zwischen 400 und 850° C erhitzt 900° C erhitzt wird, so daß sich zwischen der Le- wird, daß danach die Siliziumscheibe und die Legiegierungspille und der Siliziumscheibe eine Rekristalli- rungspille in einer nicht oxydierenden Atmosphäre sations- und eine Diffusionsschicht bilden. auf eine Temperatur zwischen 900 und 1100° C erhitzt

Ein derartiges Legierungsdiffusionsverfahren ist werden und daß als Trägermetall Pb, Sn, Ag oder Au durch die österreichische Patentschrift 239 849 be- 55 und als antipolare Dotierungsmaterialien B, Al, kanntgeworden. Darüber hinaus ist es aus dieser Ga oder In bzw. P, As, Sb oder Bi gewählt Druckschrift bekannt, als neutrales Trägermetall werden.

Zinn und als antipolare Dotierungsmaterialien Arsen Eine Weiterbildung der Erfindung wird dadurch

und Aluminium zu verwenden. Hierbei wird von einem erzielt, daß Sn als Trägermetall und Sb und Al als p-leitenden Siliziumeinkristall mit sehr homogenen 60 antipolare Dotierungsmaterialien verwendet werden. Eigenschaften ausgegangen, auf den die Legierungs- Eine andere Weiterbildung der Erfindung wird

pillen aufgeklebt werden. Diese Gebilde werden dann dadurch erhalten, daß das Trägermetall und die unter Verwendung von Legierungsformen aus Graphit antipolaren Dotierungsmaterialien in Verhältnissen in einer Stickstoffatmosphäre auf 1000°C und dann von Sn: Sb: Al = (300 bis 800): (25 bis 60): 1 in 3 Minuten auf 1090°C erhitzt, schließlich auf 65 gemischt werden.

1040° C abgekühlt und 20 Minuten auf dieser Tempe- Im einzelnen wird die Erfindung in der folgenden

ratur gehalten, um das Aluminium in die Silizium- Beschreibung zusammen mit den Zeichnungen näher scheiben einzudiffundieren, wodurch sich Teile mit erläutert.