DE2523055A1 - Minoritaetstraeger-trennzonen fuer halbleitervorrichtungen und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Minoritaetstraeger-trennzonen fuer halbleitervorrichtungen und verfahren zu ihrer herstellung

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DE2523055A1 DE19752523055 DE2523055A DE2523055A1 DE 2523055 A1 DE2523055 A1 DE 2523055A1 DE 19752523055 DE19752523055 DE 19752523055 DE 2523055 A DE2523055 A DE 2523055A DE 2523055 A1 DE2523055 A1 DE 2523055A1
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Thomas Richard Anthony
Harvey Ellis Cline
Richard Anthony Kokosa
Elden Duane Wolley
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Description

Patentanwalt
6 Frankfurt/Main 1 Niddastr.52 23< Mai 19?5
Vo-Schu./ro
36O2-RD-7147
GENERAL ELECTRIC COMPANY
1 River Road
SCHENECTADY, N.Y./U.S.A.
Minoritätsträger-Trennzonen für Halbleitervorrichtungen und
Verfahren zu ihrer Herstellung
Die Erfindung bezieht sich auf Minoritätsträger-Trennzonen in einem Körper aus Halbleitermaterial und auf ein Verfahren zur Herstellung derselben.
Viele integrierte Kreise und entsprechende Halbleitervorrichtungen beruhen auf einer elektrischen Trennung einer Komponente von der anderen. Eine allgemeine elektrische Trenntechnik dient dazu, zwischen den Elementen des Kreises, die man elektrisch zu trennen wünscht, aneinanderstoßende bzw. gegensinnige P-N Übergangsζonen zu schaffen. Zwei Hauptnachteile dieser Technik bestehen jedoch in Substratleckerscheinungen und Kapazitätseinflüssen auf die Komponenten und den Betrieb des Kreises. Bei vielen Anwendungen, bei denen ständig eine elektrische Trennung benutzt wird, stellt daher die Minoritätsträgertrennung eher als die elektrische Trennung das erwünschte Ziel dar. Die Minoritätsträgertrennung wird gegenwärtig durch elektrisches Isolieren zweier Elemente einer als Schwelle für Minoritätsträger dienenden Vorrichtung oder eines Kreises erzielt, wobei dann eine elektrische Verbindung der Elemente mit einem Metalldraht vorgenommen wird. Die auf diese Weise erzielte
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Minoritätsträgertrennung macht alle diejenigen Behandlungsschritte erforderlich/ die mit einer elektrischen Trennung verbunden und die erforderlich sind, um die elektrisch getrennten Bereiche mit einer elektrisch leitenden Metallbrücke zu verbinden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung von neuen und verbesserten Minoritätsträger-Trennzonen in einem Körper aus Halbleitermaterial und eines hierzu geeigneten Verfahrens unter Vermeidung der Nachteile des Standes der Technik.
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Halbleitervorrichtung vorgeschlagen, die einen Körper aus Halbleitermaterial mit zwei Hauptoberflächen aufweist, welche entsprechend die Ober- und Unterseiten des Körpers bilden. Der Körper hat auch eine umfangsmäßige Seitenoberfläche und einen ersten Pegel an Minoritätsträgerlebensdauer. Im Körper ist zumindest ein Bereich von rekristallisiertem Halbleitermaterial mit einer festen Löslichkeit eines Materials angeordnet, um einen zweiten Pegel bzw. ein Niveau an Minoritätsträgerlebensdauer zu schaffen. Der zumindest eine Bereich hat zumindest eine Oberfläche, die mit zumindest einer der beiden Hauptflächen des Körpers zusammenfällt, und er. erstreckt sich von dieser Oberfläche über eine vorbestimmte Distanz in den Körper. Der zumindest eine Bereich hat überall ein weitgehend konstantes Niveau an Minoritätsträgerlebensdauer. Durch die angrenzenden Flächen eines jeden Paares von Bereichen unterschiedlicher Niveaus an Minoritätsträgerlebensdauern wird eine Minoritätsträgerlebensdauer-übergangszone gebildet.
Der zumindest eine Bereich kann eine Vielzahl von geometrischen Formen haben und beispielsweise planar, ringförmig oder dergleichen sein. Es kann eine Vielzahl von Bereichen mit einem zweiten Minoritätsträgerlebensdauerniveau benutzt werden, um einen Körper aus Halbleitermaterial gitter- oder rasterartig (egg crate configuration) aufzuteilen und die Verwendbarkeit des Halbleiterkörpers maximal bzw. optimal zu machen sowie die Notwendigkeit von Verbindungsleitungen zwischen hierin oder hierauf gebildeten Vorrichtungen zu verringern. Der rekristallisierte Bereich mit einem
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zweiten Minoritätsträgerlebensdauerniveau ist besonders nützlich für Anwendungen in der Festkörperelektronik, wobei in einem monolithischen Körper eine Diode und eine Vierbereichsschaltvorrichtung integriert sind, um einen zweiseitig arbeitenden Schalter zu bilden.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Hinweis auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figuren
1 und 2 - einen erfindungsgemäß behandelten Halbleiterkörper im Querschnitt,
Figur 3 - eine nach der vorliegenden Erfindung hergestellte Halbleitervorrichtung im Querschnitt,
Figur 4 - eine alternative Ausführungsform der Erfindung im Querschnitt,
Figur 5 - einen Halbleiterkörper mit erfindungsgemäßen Minoritätsträger-Trennzonen in Draufsicht,
Figur 6 - den Halbleiterkörper aus Figur 5 im Querschnitt längs der Schnittebene VI-VI und
Figur 7 - eine isomerische Ansicht eines erfindungsgemäß behandelten Halbleiterkörpers mit darin angeordneten alternativen Ausbildungen von Minoritätsträger-Trennzonen.
In Figur 1 ist ein Körper Io aus Halbleitermaterial mit einem ausgewählten spezifischen Widerstand und mit einer Leitfähigkeit einer ersten Type oder Art dargestellt. Der Körper Io hat gegenüberliegende Hauptflächen 12 und 14, die seine Ober- und Unterseiten bilden. Das den Körper Io bildende Material kann Silizium, Germanium, Siliziumkarbid, Galliumarsenid, eine Halbleiterverbindung aus je einem Element der Gruppe II sowie der Gruppe VI und eine Halbleiterverbindung aus je einem Element der Gruppe III sowie der Gruppe V sein. Zur weiteren Beschreibung der Erfindung wird der Körper als aus einem Siliziumhalbleitermaterial· bestehend angesehen.
Der Siliziumkörper Io wird mechanisch poliert, zum Entfernen schadhafter Oberflächen chemisch geätzt, in entionisiertem Wasser gespült und in Luft getrocknet. Auf der Fläche 12 des Körpers Io
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wird eine säurebeständige Maske 16 angeordnet. Vorzugsweise besteht diese aus Siliziumoxid, das durch irgendeines der bekannten Verfahren auf der Oberfläche 12 entweder thermisch aufgewachsen oder durch Dampfablagerung bzw. -abscheidung erhalten wird. Unter Anwendung bekannter photolithographischer Techniken wird ein Photoabdeckmittel 21, wie beispielsweise Kodak-Metallätzabdeckmittel, auf der Oberfläche der Siliziumoxidschicht 16 angeordnet.-Das Abdeckmittel wird durch Zusammenbacken bei einer Temperatur von etwa 8o C während 3o Minuten getrocknet. Eine geeignete Maske mit zumindest einer geometrischen Form, wie beispielsweise einer Linie vorbestimmter Breite, wird auf die Schicht aus Photoabdeckmittel aufgebracht und Ultraviolettlicht ausgesetzt. Nach dem Belichten wird die Photoabdeckmittelschicht in Xylol gewaschen bzw. gespült, um ein oder mehrere Fenster in der Maske dort zu öffnen, wo die zumindest eine geometrische Form erwünscht ist, damit man wahlweise die belichtete Siliziumoxidschicht 16 in dem einen oder in mehreren Fenstern ausätzen kann.
Das selektive Ätzen der Schicht 16 aus Siliziumoxid erfolgt mit einer gepufferten Fluorwasserstoffsäurelösung (NH4F-HF). Das Ätzen wird fortgesetzt, bis ein zweiter Satz von einem oder mehreren Fenstern, die denjenigen der Photoabdeckmittel-Maske entsprechen, in der Siliziumoxidschicht 16 geöffnet ist, um selektive Teile der Oberfläche 12 des Siliziumkörpers Io freizulegen. Der behandelte Körper Io wird in entionisiertem Wasser gespült und getrocknet.-Der verbleibende Teil der Photoabdeckmittel-Maske wird durch Eintauchen in eine Mischung entfernt, die aus einem Volumenteil Wasserstoffsuperoxid und einem Volumenteil konzentrierter Schwefelsäure besteht.
Das selektive Ätzen der freigelegten Oberfläche 12 des Körpers Io erfolgt mit einer gemischten Säurelösung. Diese besteht aus zehn Volumenteilen Salpetersäure, 7o %, vier Volumenteilen Essigsäure, loo %, und einem Volumenteil Fluorwasserstoffsäure, 48 %. Bei einer Temperatur von 5°C ätzt die gemischte Säurelösung das Silizium des Körpers Io selektiv mit einer Geschwindigkeit von etwa 2 μ pro Minute. Unter jedem Fenster der Oxidschicht 16 wird eine
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tr
Rinne bzw. Mulde 18 in die Oberfläche 12 des Körpers Io eingeätzt. Das selektive Ätzen wird fortgesetzt, bis die Tiefe der Rinne 18 etwa der Breite des Fensters in der Siliziumoxidschicht 16 entspricht. Es wurde jedoch festgestellt, daß die Rinne 18 bezüglich ihrer Tiefe nicht größer als etwa loo u sein sollte, da sonst ein Unterschneiden bzw. Aushüllen der Siliziumoxidschicht 16 auftritt, was einen nachteiligen Einfluß auf die Breite des Metall-'Drahtes' hat, der durch den Körper Io wandern soll. Ein Ätzen von etwa Io Minuten bei einer Temperatur von 5°C führt zu einer Rinne 18 mit einer Tiefe von 2o-25 μ bei einer Fensterbreite von lo-5oo μ. Der geätzte Körper Io wird in destilliertem Wasser gespült und trokkengeblasen. Vorzugsweise ist ein Gas, wie beispielsweise Freon, Argon und dergleichen, zum Trocknen des behandelten Körpers Io geeignet.
Der behandelte Körper Io wird in einer Metallverdampfungskammer angeordnet. Eine Metallschicht 2o, die aus einem Metall aus der Gruppe Gold, Silber, Platin, Eisen, Nickel und Kupfer besteht, wird auf den verbliebenen Teilen der Schicht 21 aus Photoabdeckmittel und auf dem freigelegten Silizium in der Rinne 18 abgelagert. Gold, Silber und Platin sind geeignete Materialien zum Steuern der Minoritätsträgerlebensdauer des rekristallisierten Bereichs 22. Das die Minoritätsträgerlebensdauer steuernde Metall in der Rinne 18 ist der Metall-'Draht', der durch den Körper Io wandern soll. Das die Minoritätsträgerlebensdauer steuernde Metall der Schicht 2o ist entweder in sich weitgehend rein, oder es enthält ein oder mehrere andere Stoffe, beispielsweise Zinn und Blei, die keine Dotierungsstoffe sind, welche den Leitfähigkeitstyp des Materials des Körpers Io beeinflussen, durch den die Wanderung erfolgt. Materialien wie Zinn und Blei vermindern die Konzentration an Gold, Silber oder Platin in dem zu bildenden rekristallisierten Bereich. Die Dicke der Schicht 2o ist etwa gleich der Breite der Rinne 18. Wenn diese eine Tiefe von 2o u hat, beträgt somit die Dicke der Schicht 2o etwa 2o μ. Vor dem Wandern des Metall-'Drahtes ' in der Rinne 18 durch den Siliziumkörper Io wird das überschüssige Metall der Schicht 2o durch chemisches Abheben der Photoabdeckmittelschicht 21 von der Siliziumoxidschicht 16 mittels eines Photoabdeckmittelentferners entfernt.
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In Abhängigkeit von der Leitfähigkeitstype des Materials des Körpers Io kann ein Material, wie beispielsweise Aluminium, Gallium, Indium und Antimon, gleichzeitig mit den anderen Materialien thermisch wandern, um den spezifischen Widerstand des rekristallisierten Materials des Körpers Io zu verändern, ohne daß ein Bereich entgegengesetzter Leitfähigkeitstype und entsprechende P-N Übergangszonen gebildet werden.
Es wurde festgestellt, daß die Dampfablagerung bzw. -abscheidung der Metallschicht 2o bei einem Druck von etwa 1 χ lo~ Torr und von maximal 5 χ Io Torr durchgeführt werden sollte. Bei einem größeren Druck als 5 χ Io Torr wurde festgestellt, daß das abgeschiedene Metall in der Rinne 18 nicht in das Silizium eindringt und den Körper Io durchwandert. Es wird angenommen, daß die Metallschicht mit Sauerstoff gesättigt ist, was ein Durchdringen einer dünnen, beim Aussetzen der Siliziumoberfläche an Luft gebildeten Siliziumoxidschicht durch das Gold sowie die goldenthaltenden Metalle und daher eine gute Benetzung der angrenzenden Siliziumflächen verhindert. Das anfängliche Schmelzen und Legieren bzw. Vermischen von Metall des 'Drahtes1 mit Silizium, was für die thermische Wanderung erforderlich ist, wird nicht erzielt, da die Atome des Metall-'Drahtes' unfähig sind, in die Siliziumgrenzschicht zu diffundieren. In ähnlicher Weise ist auch durch Zerstäuben abgeschiedenes Metall nicht wünschenswert, da dieses mit Sauerstoff gesättigt zu sein scheint. Die bevorzugten Verfahren zum Abscheiden von Metall auf dem Siliziumkörper Io basieren auf dem Elektronenstrahlverfahren und dergleichen, wobei nur wenig oder kein Sauerstoff im Metall eingeschlossen wird.
Der behandelte Körper Io wird in einem nicht dargestellten Thermowanderungsgerät angeordnet. Der Metall-"Draht' in der Rinne 18 wandert infolge eines Wärmegradienten-Zonenschmelzverfahrens durch den Körper lo. Ein Wärmegradient von etwa 5o-2oo C pro Zentimeter zwischen der Unterfläche 14 als heißer Fläche und der Oberfläche 12 als kalter Fläche hat sich bei einer mittleren Temperatur des Körpers Io von 4oo-135o°C als geeignet herausgestellt. Das Verfahren wird ausreichend lange durchgeführt, damit alle Metalldrähte
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durch den Körper Io wandern. Beispielsweise ist für Golddrähte mit einer Dicke von 2o ju bei einem Wärmegradienten von 5o C/cm, einer Temperatur des Körpers Io von 45o C und einem Druck von 1 χ Io Torr eine Ofenzeit von weniger als 24 Stunden erforderlich, damit der Draht durch einen Siliziumkörper Io mit einer Dicke von einem Millimeter wandert.
Nach Beendigung des Wärmegradienten-Zonenschmelzverfahrens wird der durch den Körper Io auf die Oberfläche 14 gewanderte und Gold, Silber oder Platin enthaltende Draht durch selektives Ätzen oder durch Schleifen entfernt. Der sich dabei ergebende behandelte Körper Io ist in Figur 2 dargestellt. Die thermische Wanderung des Metalldrahtes in der Rinne 18 durch den Körper Io erzeugt einen solchen Körper Io mit einem Bereich 22 aus rekristallisiertem Material des Körpers lo, das eine feste Löslichkeit des den Metall-'Draht1 enthaltenden Materials hat. Das im rekristallisierten Bereich zurückgehaltene Metall stellt das Maximum bezüglich der kristallinen Struktur des Materials, durch das es gewandert ist, ferner der Temperatur des Verfahrens und der verwendeten Materialien dar. Es ist kein Halbleitermaterial, das eutektisches Material enthält, und es ist keine Legierung der Verunreinigung und der Halbleitermaterialien. Der Bereich 22 hat einen konstanten gleichförmigen Pegel an Verunreinigungskonzentration über den gesamten Planarbereich und daher einen weitgehend konstanten gleichförmigen Pegel an Minoritätsträgerlebensdauer. Die Dicke des Bereiches 22 ist im wesentlichen konstant. Die Umfangsflache eines jeden Planarbereiches 22 umfaßt teilweise die Oberfläche 12, die Unterfläche 14 und die Umfangsseitenflachen des Körpers Io. Der sich ergebende Aufbau des behandelten Körpers Io weist Bereiche 26 und 28 aus Siliziumhalbleitermaterial großer Minoritätsträgerlebensdauer T~ und einen Bereich 22 rekristallisierten Siliziumhalbleitermaterials auf, das eine feste Löslichkeit für ein die Minoritätsträgerlebensdauer steuerndes Metall hat, wie beispielsweise Gold, Silber, Eisen, Nickel, Kupfer oder Platin, um das erwünschte niedrige Niveau an Minoritätsträgerlebensdauer Z~2 zu bilden. Eine Grenzschicht oder Minoritätsträgerlebensdauer- bzw. MCL-Übergangszone £4 und 25 wird zwischen jedem Paar der entsprechenden Bereiche 22 sowie 26 und
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sowie 28 von unterschiedlichen Niveaus des Minoritätsträgerlebensdauermaterials gebildet. An jeder MCL-Übergangszone springt die Minoritätsträgerlebensdauer des Halbleitermaterials abrupt von T* auf r„, während die übrigen Halbleitereigenschaften, wie die kristallographische Orientierung, der spezifische Widerstand und die Leitfähigkeitstype, dieselbe bleiben. 'C 2 ist vorzugsweise wesentlich kleiner als Tl, beispielsweise als Differenz zwei bis drei Größenordnungen.
Die Minoritätsträgerlebensdauer- bzw. MCL-Übergangszonen 24 und sind gut begrenzt und zeigen einen abrupten Übergang von einem Bereich mit der Minoritätsträgerlebensdauer 'ΊΓ bis zum nächsten angrenzenden Bereich mit einer anderen Minoritätsträgerlebensdauer Π, Wegen des relativ großen Festkörperdiffusionskoeffizienten an Minoritätslebensdauerverminderern, wie beispielsweise Gold, Eisen, Nikkei und Kupfer, sollte der Bereich 22 bei einer Temperatur von im allgemeinen weniger als 8oo C nach der Herstellung von Betriebsgrundvorrichtungen entweder in oder auf der Oberfläche der Bereiche 26 und 28 des Körpers Io erzeugt werden.
Der Bereich oder die Zone 22 hat neben einer hervorragenden Minoritätstrennung zwischen gegenseitig angrenzenden Bereichen oder Zonen 26 und 28 zahlreiche verschiedene Vorteile gegenüber bekannten Minoritätsträgertrennungszonen. Einer der bereits erwähnten Vorteile besteht darin, daß die Zone eine weitgehend konstante Breite und über ihrefgesamte«Breite eine weitgehend gleichförmige Verunreinigungskonzentration hat. Ferner erfolgt durch die Zone keine gegenseitige elektrische Trennung von Vorrichtungen in den Zonen 26 und 28. Vielmehr wird die Zone 22 vorzugsweise bei einer Temperatur behandelt, bei der die Festkörperdiffusion unwirksam ist, so daß alle vorher hergestellten Vorrichtungen in oder auf eine große Lebensdauer aufweisenden Zonen des behandelten Körpers Io durch das zum Erzeugen der Zone 22 dienende Wärmegradienten-Zonenschmelzverfahren unbeeinflußt und unverändert bleiben.
Wenn es jedoch erwünscht ist, die Minoritätsträgerlebensdauer in den Zonen 26 und 28 für einen geeigneten Betrieb der darin oder
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darauf hergestellten Vorrichtungen abzusenken, kann eine nachträgliche Wanderungswärmebehandlung angewendet werden, um einen Teil der die Lebensdauer vermindernden Verunreinigungen in der Zone durch Diffusion in die angrenzenden Zonen 26 und 28 einzuführen.
Die durch den Bereich 22 gebildeten Minoritätsträgerlebensdauer-Übergangszonen oder -Trennlinien sind auch deshalb in der Halbleitertechnik erwünscht, da sie es dem Hersteller von elektrischen Festkörpervorrichtungen ermöglichen, das Volumen des Körpers Io maximal auszunutzen. Da ferner die Zone bzw. der Bereich 22 die Bereiche 26 und 28 nicht elektrisch voneinander trennt, vergrößert die durch den Bereich 22 gebildete neue sowie verbesserte Minoritätsträgerlebensdauer-Übergangszone oder -Trennlinie die Oberfläche des behandelten Körpers lo, die für elektrische Funktionsvorrichtungen ausnutzbar ist, da keine elektrische Leitungen erforderlich sind, um eine Vorrichtung im Bereich 26 mit einer im Bereich 28 des Körpers Io hergestellten Vorrichtung elektrisch zu verbinden.
Im einzelnen kann gemäß Figur 3 eine zweiseitig schaltende Vorrichtung Ho von dem bearbeiteten Körper Io aus Figur 2 hergestellt werden. Unter Anwendung bekannter Halbleiterbearbeitungstechniken kann man eine Diode im Bereich 26 ausbilden, wobei dieser in einen Bereich 114 mit P-Leitfähigkeit sowie einer mit der Oberfläche 12 des Körpers Io zusammenfallenden Oberfläche und in einen Bereich 116 mit N-Leitfähigkeit sowie einer mit der Oberfläche 14 des Körpers Io zusammenfallenden Oberfläche unterteilt ist. An der Grenzfläche der beiden Bereiche 114 sowie 116 wird eine P-N Übergangszone 118 gebildet, die im wesentlichen parallel zu den beiden gegenüberliegenden Hauptflächen 12 und 14 verläuft. Im Bereich 28 des bearbeiteten Körpers Io wird eine Halbleiterschaltvorrichtung mit vier Bereichen gebildet. Die Vierbereichsschaltvorrichtung enthält einen ersten Bereich 122, beispielsweise mit einer P -Leitfähigkeit sowie einen Bereich 124 mit einer N-Leitfähigkeit, ferner einen Bereich 126 mit einer P-Leitfähigkeit und einen Bereich 128 mit einer N -Leitfähigkeit. Der Bereich 122 der P -Leitfähigkeit hat eine mit der Oberfläche 14 des Körpers Io
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zusammenfallende Oberfläche. Der Bereich 128 der N+-Leitfähigkeit weist dagegen eine mit der Oberfläche 12 des Körpers Io zusammenfallende Oberfläche auf. Von den Grenzflächen der abwechselnde Leitfähigkeitsarten aufweisenden Bereichspaare 122 sowie 124, 124 sowie 126 und 126 sowie 128 werden P-N Übergangszonen 13o, 132 und 134 gebildet. Der Minoritätsträgerlebensdauer-Steuerungsbereich 22 befindet sich zwischen der Diode und dem Halbleiterschalter. Eine Schicht 136 aus elektrisch leitendem Metall, wie beispielsweise Aluminium, Silber oder Gold, ist auf der Oberfläche 12 des Körpers Io einschließlich der hiermit zusammenfallenden Oberflächen der Bereiche 22, 114 und 128 angeordnet. Eine Schicht 138 aus elektrisch leitendem Metall befindet sich auf der Oberfläche 14 des Körpers Io und in elektrisch leitender Verbindung mit den Bereichen 116, 22 und 122. Die in Figur 3 dargestellte Festkörpervorrichtung Ho stellt einen rückwärts leitenden Thyristor bzw. ein Äquivalent zu einem Thyristor und einer antiparallelen Diode dar. Die Diode kann durch Spannungsumkehrung abgeschaltet werden, und der Thyristor führt zu einer schnellen Spannungsblockierung, da der Bereich 22 die Ladungsträger einer der arbeitenden Vorrichtungen daran hindert, zur anderen Vorrichtung zu wandern. Dieselben Techniken können benutzt werden, um zwei Thyristorabschnitte eines zweiseitig arbeitenden Thyristors zu trennen.
In Figur 4 ist eine alternative Ausführungsform der Erfindung an einer planaren Halbleitervorrichtung 21o dargestellt, bei der ein Transistor 212 und eine Diode 214 voneinander durch eine Minoritätsträgerlebensdauer-Übergangszone oder -Schwelle getrennt sind. Die Vorrichtung besteht aus einem Körper 216 aus einem Halbleitermaterial, das aus der Gruppe ausgewählt ist, welche im Zusammenhang mit dem Körper Io aus Figuren 1, 2 und 3 beschrieben wurde. Die Vorrichtung hat gegenüberliegende Hauptflächen 218 und 22o, die entsprechend die Ober- und Unterflächen bilden. Der Körper 216 hat eine erste Leitfähigkeitstype und einen ausgewählten spezifischen Widerstand. Der Planartransistor 212 weist Bereiche 224 einer ersten Leitfähigkeitstype und Bereiche 222 sowie 226 einer zweiten Leitfähigkeitstype auf. An den Grenzflächen der aneinander-
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stoßenden Bereiche 222 sow:e 224, 224 sowie 226 und 226 sowie 216 von entgegengesetzter Leitfähigkeitstype werden P-N Übergangszonen 228, 23o und 232 gebildet. Elektrische Kontakte 232, 234 und 236 sind mit den entsprechenden Bereichen 222, 224 und 226 elektrisch verbunden. Die Planardiode 214 enthält einen Bereich 238 einer ersten Leitfähigkeitstype und einen Bereich 24o einer zweiten Leitfähigkeitstype sowie eine P-N Übergangszone 242 an der Grenzfläche der aneinanderstoßenden Bereiche 238 und 24c entgegengesetzter Leitfähigkeitstype. Mit den entsprechenden Bereichen 238 und 24o sind elektrische Kontakte 244 und 246 elektrisch verbunden.
Eine Minoritätsträgerlebensdauer-Übergangszone 215 ist zwischen dem Minoritätsträgerbereich 213 und dem Material des Körpers 216 ausgebildet. Der Bereich 213 kleiner Minoritätsträgerlebensdauer dient als wirksame Minoritätsträgerschwelle zwischen den unmittelbar angrenzenden oberflächennahen Zonen des Bereiches 216 und den darin ausgebildeten Vorrichtungen 212 sowie 214, wobei die Minoritätsträgerlebensdauer des Bereiches 216 größer als diejenige des Bereiches 213 ist. Die Minoritätsträgerkonzentration nimmt exponentiell mit - (X/T) ab, wobei T die Minoritätsträgerlebensdauer und X der Abstand von der Minoritätsträgerquelle sind. Wenn die Quelle an Minoritätsträgern von entsprechenden Oberflächenvorrichtungen 212 und 214 herrührt, wird die Konzentration an von den Vorrichtungen 212 und 214 kommenden Minoritätsträgern durch einen Exponentialfakto.L -(2L+M) /~C vermindert, und zwar durch Bilden des fingerförmigen Minoritätsträgerschwellenbereiches 213 im Körper 216.
In den Figuren 5 und 6 ist eine Halbleitervorrichtung 3lo mit einem Körper 312 aus Einkristall-Halbleitermaterial dargestellt, das einen ausgewählten spezifischen Widerstand und eine erste Leitfähigkeitstype hat. Das den Körper 312 bildende Halbleitermaterial kann Silizium, Germanium, Siliziumkarbid, Galliumarsenid, eine Verbindung aus je einem Element der Gruppe II sowie der Gruppe VI und eine Verbindung aus jeweils einem Element der Gruppe III sowie der Gruppe V sein. Der Körper 312 hat zwei d^o Ober- sowie Unterflächen bildende gegenüberliegende Hauptflächen 314 sowie 3 4 6 und eine Umfangsseitenflache 318. Um die Erfindung detaillierter zu
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beschreiben, wird der Körper 312 als aus einem Siliziumhalbleitermaterial bestehend angenommen.
Eine Vielzahl von ersten, unter gegenseitigem Abstand stehenden Planarbereichen 32o mit einem zweiten Niveau an Minoritätsträgerlebensdauer ist im Körper 312 so angeordnet, daß die Bereiche weitgehend parallel zueinander verlaufen. Vorzugsweise verläuft jeder der Bereiche 32o etwa rechtwinklig zu den Ober- und Unterflächen 314 sowie 316 und der Umfangsseitenflache 318. Jeder der Bereiche 32o hat eine Umfangsseitenflache, die mit den entsprechenden Flächen 314, 316 und 318 des Körpers 312 zusammenfallen. Eine Grenzfläche oder 'Minoritätsträgerlebensdauer-Übergangszone' 321, die nachfolgend als MCL-Übergangszone bezeichnet wird, wird durch die benachbarten Oberflächen des Materials eines jeden Bereiches 32o und des Körpers 312 gebildet. An jeder MCL-Übergangszone 321 springt die Minoritätsträgerlebensdauer des Halbleitermaterials abrupt vonf, auf T^2* während die übrigen Halbleitereigenschaften, wie die kristallographische Orientierung, der spezifische Widerstand und die Leitfähigkeitstype, unverändert bleiben. T ist vorzugsweise wesentlich kleiner als 7*1 , beispielsweise um drei Grössenordnungen.
Eine Vielzahl von zweiten, unter Abstand angeordneten Planarbereichen 322 mit einem dritten ausgewählten Niveau an Minoritätsträgerlebensdauer ist im Körper 312 angeordnet, wobei die Bereiche 322 weitgehend parallel zueinander verlaufen. Vorzugsweise ist jeder der Bereiche 322 im wesentlichen rechtwinklig zu den entsprechenden Ober- und Unterflächen 314 sowie 316 und zur Seitenfläche 318 angeordnet. Ferner verläuft jeder der Bereiche 322 vorzugsweise rechtwinklig zu ausgewählten Bereichen der Vielzahl erster Planarbereiche 32o, um diese zu schneiden. Jeder der zweiten Planarbereiche 322 hat eine Umfangsseitenfläche, die mit den Flächen 314, 316 und 318 des Körpers 312 zusammenfällt. Durch die benachbarten Oberflächen des Materials eines jeden Bereiches 322 und des unmittel-■ bar angrenzenden Materials des Körpers 312 wird eine MCL-Übergangszone 326 gebildet. Die sich schneidenden Planarbereiche 32o und 322 bilden ein Gitter bzw. Raster nach Art einer Eiarkiste, das
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den Körper 312 in eine Vielzahl von dritten Bereichen 324 unterteilt, die das erste Niveau an Minoritätsträgerlebensdauer haben.
Vorzugsweise hat jeder der Bereiche 32o und 322 dasselbe Minoritätsträger lebensdauerniveau, wobei die Minoritätsträgerlebensdauer im wesentlichen drei Größenordnungen kleiner als die Minoritätsträgerlebensdauer des Körpers 312 und der Bereiche 324 ist. Abgesehen von den Unterschieden in den Niveaus der Minoritätsträgerlebensdauer sind die Halbleitereigenschaften und die Kristallstruktur des Körpers 312, des Bereiches 324, des Bereiches 322 und des Bereiches 32o im wesentlichen gleich. Es kann jedoch erwünscht sein, daß die Bereiche 32o und 322 auch vom Bereich 324 abweichende spezifische Widerstände haben.
Das Temperaturgradienten-Zonenschmelzen ist das bevorzugte Verfahren zum Ausbilden der Bereiche 32o und 322 im Körper 312. Das Material dieser Bereiche besteht aus rekristallisiertem Halbleitermaterial des Körpers 312 mit einer dem ausgewählten Minoritätsträgerlebensdauerniveau entsprechenden Konzentration an Verunreinigungsbestandteilen. Es ist rekristallisiertes Material mit einer festen Löslichkeit des Verunreinigungsmetalls. Jeder der Planarbereiche 32o und 322 hat über seine vollständige Erstreckung weitgehend eine gleichförmige Minoritätsträgerlebensdauer. Dies beruht auf der Tatsache, daß die Neigung der Feststofflöslichkeitskurve des Metalls für den praktizierten Temperaturbereich klein ist. Die Breite der Bereiche 32o und 322 ist über ihre Erstreckung weitgehend konstant u.id wird durch die zum Festlegen der Bereiche 32o und 322 jeweils benutzte Photomaskengeometrie bestimmt.
Alle Bereiche 32o und alle Bereiche 322 werden jeweils gleichzeitig gebildet, und zwar entweder durch Einzelbearbeitung oder durch Anwenden der passenden Planarorientierung für das Material des Körpers 312 zusammen mit Linienrichtungen und der Achse der thermischen Wanderung, wobei alle Bereiche 32o und 322 in einem Verfahren bzw. Vorgang hergestellt werden können.
Der sich ergebende Aufbau der Vorrichtung 31o ist ein Körper 312,
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der in eine·Vielzahl von Bereichen 324 aus Siliziumhalbleitermaterial mit einer großen Minoritätsträgerlebensdauer V und von Bereichen 32o sowie 322 eines geeigneten, mit einem die Minoritätsträgerlebensdauer steuernden Metall, wie beispielsweise Gold, Silber, Platin und dergleichen, dotierten rekristallisierten Siliziums mit dem erwünschten niedrigen Minoritätsträgerlebensdauerniveau T2 unterteilt ist.
Die Minoritätsträgerlebensdauer- bzw. MCL-Übergangszonen 321 und 326 sind gut begrenzt und zeigen einen abrupten Übergang von einem Bereich mit einer Minoritätsträgerlebensdauer zum nächsten angrenzenden Bereich mit unterschiedlicher Minoritätsträgerlebensdauer. Wegen des relativ großen Festkörperdiffusionskoeffizienten von Minoritätsträgerlebensdauerverminderern, wie Gold, Eisen, Nickel und Kupfer, sollten die Bereiche 32o und 322 bei Temperaturen von allgemein weniger als 8oo C nach dem Herstellen der grundsätzlichen Betriebsvorrichtungen 328 und 33o erzeugt werden, die in oder auf der Oberfläche der Bereiche 324 des Körpers 312 gebildet werden. Die Vorrichtungen 328 und 33o können in benachbarten Bereichen 324 ausgebildete planare Halbleitervorrichtungen oder Vorrichtungen vom Thyristortyp oder andere Arten von Halbleitervorrichtungen sein, bei denen die während des Betriebes einer Vorrichtung erzeugten Minoritätsträger den Betrieb einer angrenzenden Vorrichtung schädlich beeinflussen könnten. Beispielsweise kann es sich um einen Ein-Aus-Halbleitertrigger für einen Leistungsthyristor handeln, wenn der Trigger und der Thyristor in demselben Halbleiterkörper ausgebildet sind. Die erfindungsgemäß erzielte Minoritätsträgerlebensdauer-Trennzone bzw. -Schwelle ermöglicht es, ein oder mehrere solche Vorrichtungen einem oder mehreren der zahlreichen Bereiche 324 der ersten Minoritätsträgerlebensdauertype zuzuordnen, wobei dennoch ein elektrischer Kontakt zwischen den Vorrichtungen über den Halbleiterkörper 312 und ein unversehrter Betrieb der entsprechenden Vorrichtungen gewährleistet sind. Abgesehen davon, daß die unter Abstand angeordneten Planarbereiche 32o und 322 eine hervorragende Minoritätsträgertrennung zwischen angrenzenden Bereichen 324 begründen, haben sie gegenüber bekannten Minoritätsträgertrennbereichen zahlreiche Vorteile. Jeder der Bereiche 32o und 322 hat
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über seine ganze Länge eine weitgehend konstante Breite und eine im wesentlichen gleichförmige Verunreinigungskonzentration. Ferner führen die Bereiche 32o und 322 nicht zu einer gegenseitigen elektrischen Trennung der Verrichtungen auf den Bereichen 324. Außerdem werden di<_ Bereiche 32o und 322 bei Temperaturen bearbeitet, bei denen die Festkörperdiffusion unwirksam ist, so daß irgendwelche vorher auf den Bereichen "324 großer Minoritätsträgerlebensdauer hergestellte Vorrichtungen durch das zum Erzeugen der Bereiche 32o und 322 benutzte Wärmegradienten-Zonenschmelzverfahren unbeeinflußt und unverändert bleiben, itfenn es jedoch erwünscht ist, die Minoritätsträgerlebensdauer im Bereich 324 für einen passenden Betrieb der Vorrichtungen 328 und 33o abzusenken, kann eine Nachwanderungswärmebehandlung benutzt werden, damit einige der die Minoritätsträgerlebensdauer vermindernden Verunreinigungen in den Bereichen 32o und 322 in die Bereiche 324 diffundieren können. Auch haben die durch die Bereiche 32o und 322 gebildeten Minoritätsträgerschwellen den Vorteil, daß sie das für funktioneile elektrische Vorrichtungen ausnutzbare Volumen des Körpers 312 vergrößern, da keine einzelnen elektrischen Leitungen erforderlich sind, um einen bestimmten Bereich 324 mit einem anderen bestimmten Bereich 324 zu verbinden.
Die in Figuren 5 und 6 dargestellten MCL-Planarschwellen oder -zonen 32o und 322 stellen geeignete Minoritätsträgertrennschwellen einfacher Geometrie dar. Jedoch handelt es sich bei dieser Geometrie nicht für die einzig mögliche nützliche Konfiguration. In Figur 7 ist eine Halbleitervorrichtung 41o mit einer Vielzahl von erfindungsgemäß hergestellten Minoritätsträgertrennschwellen dargestellt. Die Minoritätsträgertrennzone kann ringförmig wie bei dem Bereich 412 kleiner Minoritätsträgerlebensdauer sein, der einen Bereich 414 einer ersten großen Minoritätsträgerlebensdauer von einem Bereich 418 einer ersten großen Minoritätsträgerlebensdauer trennt. Bereiche 42o und 422 einer ersten Minoritätsträgerlebensdauer sind gegenseitig bezüglich ihrer Minoritätsträger durch einen Bereich 424 einer zweiten kleinen Minoritätsträgerlebensdauer getrennt. Bereiche 426 einer zweiten kleinen Minoritätsträgerlebensdauer trennen ausgewählte Teile von Bereichen 422 und einen Be-
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- IG -
reich 418 einer ersten großen Minoritätsträgerlebensdauer bezüglich ihrer Minoritätsträger. Bereiche 428 und 43o einer zweiten sowie kleinen Minoritätsträgerlebensdauer trennen einen Bereich einer ersten großen Minoritätsträgerlebensdauer von einem ausgewählten Teil des Bereiches 422 und von einem Bereich 434, die beide zur ersten Type großer Minoritätsträgerlebensdauer gehören. Bereiche 436 und 43 8 einer zweiten kleinen Minoritätsträgerlebensdauer trennen einen Bereich 44o einer ersten großen Minoritätsträgerlebensdauer von einem ausgewählten Teil des Bereiches 418. Ein Bereich 442 einer zweiten kleinen Minoritätsträgerlebensdauer hängt mit den Bereichen 412, 424, 43o, 436 und 438 zusammen und begründet eine gegenseitige Trennung der Minoritätsträger von ausgewählten Teilen des Bereiches 418 von den Bereichen 432, 434 und 44o und vom Bereich 412 gegenüber dem Bereich 44o.
Ein Bereich 45o einer zweiten kleinen Minoritätsträgerlebensdauer dient als wirksame Minoritätsträgerschwelle bzw. -trennzone zwischen oberflächennahen Zonen der Bereiche 422 sowie 452 großer Minoritätsträgerlebensdauer. Die Konzentration an Minoritätsträgern nimmt exponentiell mit -(X/T), wobei <- die Minoritätsträgerlebensdauer und X der Abstand von der Quelle der Minoritätsträger sind. Wenn die Minoritätsträgerquellen von entsprechenden Oberflächenvorrichtungen auf den Bereichen 452 und 422 herrühren, wird die Konzentration an von jeder der Vorrichtungen kommenden Minoritätsträgern um einen Exponentialfaktor (2L+M)/T vermindert, wenn die fingerförmige Minoritätsträgerschwelle 45o eingebaut wird.
Insgesamt zeigt die Vorrichtung 41o, daß die Minoritätsträgerschwellen nicht stets rechtwinklig oder parallel zueinander verlaufen müssen. Auch ist es nicht erforderlich, daß sie sich immer vollständig durch den Halbleiterkörper erstrecken oder daß sie irgendeine besondere geometrische Form haben. Es wurde festgestellt, daß dann, wenn der Körper 12 aus Silizium, Germanium, Siliziumkarbid, Galliumarsenid Halbleitermaterial und dergleichen besteht, die Thermowanderung der Metalldrähte vorzugsweise in Übereinstimmung mit der Planarorientierung, der Thermowanderungsrichtungen, der stabilen Drahtrichtungen und der stabilen Drahtgrößen der Tabelle I durchgeführt wird.
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Wanderungs Tabelle I Stabile Draht
Plättchen richtung Stabile Draht- größen
ebene <Ίοο> richtungen < loo μ,Λ*ι
(loo) <Oll> +) < loo μ um
<llo> <οϊΐ> +) <Γ 15ο μ αλλ
UIo) <111> +- <ΐϊο> +)
(HD h) a) <oll> <" 5οο μ /<*f
<1οϊ>
b) c)
<"5οο ja
Irgendeine andere Richtung in der < 5oo (111) Ebene +)
+) Die Stabilität des wandernden Drahtes hängt von der Ausrichtung des W :rme- bzw. Temperaturgradienten mit der <loo> , <llo>- und <111>· Achse zusammen.
++) Die Gruppe a ist stabiler als die Gruppe b, die ihrerseits stabiler als die Gruppe c ist.
Obwohl die Erfindung im Zusammenhang mit einer Durchführung des Wärme- bzw. Temperaturgradientenzonenschmelzens bei einem Unterdruck beschrieben wurde, wurde festgestellt, daß dieses Verfahren auch in einer gasförmigen Atmosphäre aus Wasserstoff, Helium, Argon und dergleichen in einem Ofen bei überdruck durchgeführt werden kann. Wenn der Körper aus Halbleitermaterial ein dünnes Plättchen mit einer Dicke in der Größenordnung von o,38 mm (o,ol5 Zoll) ist, können Drähte mit solchen Größen und kristallographischen Richtungen, die normalerweise eine Instabilität begründen würden, zufriedenstellend durch das Halbleiterplättchen wandern, bevor der Draht ausreichend Zeit hat, instabil zu werden und in Tröpfchen aufzubrechen.
- Patentansprüche -
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    Halbleitervorrichtung mit einem Körper aus Halbleitermaterial, der zwei die Ober- und Unterflächen des Körpers bildende gegenüberliegende Hauptflächen, eine Umfangsseitenfläche und ein erstes Minoritätsträgerlebensdauerniveau aufweist, gekennzeichnet durch zumindest einen in dem Körper angeordneten Bereich (22) aus rekristallisiertem Halbleitermaterial, in dem überall ein Material verteilt ist, das dem Bereich ein zweites Minoritätsträgerlebensdauerniveau (TpJgibt, und der wenigstens eine Bereich einen im wesentlichen konstanten Wert der Minoritätsträgerlebensdauer über dem ganzen Bereich besitzt, wenigstens eine Oberfläche (18) aufweist, die die gleiche Ausdehnung wie wenigstens eine (12) der zwei gegenüberliegenden Hauptflächen (12, 14) hat, und der sich von der . Oberfläche über eine vorbestimmte Distanz (L) in den Körper erstreckt, und durch eine Minoritätsträgerlebensdauer-Übergangszone (24, 25), die durch die aneinanderstossenden Oberflächen eines jeden Bereichspaares unterschiedlicher Minoritätsträgerlebensdauerni/eaus gebildet ist.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Bereiche (22) der zweiten Minoritätsträgerlebensdauer eine im wesentlichen gleichförmige Breite hat.
    3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das rekristallisierte Halbleitermaterial eine feste Löslichkeit gegenüber dem Material zum Aufbringen eines zweiten Minoritätsträgerlebensdauerniveaus auf den zumindest einen Bereich hat.
    4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Minoritätsträgerlebensdauer-übergangszonen eine Stufenübergangszone ist.
    5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Minoritätstr jerlebensdauer-übergangszonen eine abgestufte Übergangs zone ist.
    6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
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    gegenüberliegenden Hauptoberflächen eine bevorzugte planare Kristallorientierung aus der Gruppe (111), (llo) und (loo) haben.
    7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich jeder rekristallisierte Bereich zwischen den beiden gegenüberliegenden Hauptoberflächen des Körpers erstreckt sowie in diesen endet und zwei gegenüberliegende Endflächen hat, von denen jede mit einer entsprechenden Hauptoberfläche des Körpers zusammenfällt.
    8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden Hauptoberflächen eine bevorzugte planare Kristallorientierung (111) haben und daß jeder rekristallisierte Bereich eine bevorzugte Kristallrichtung aus der Gruppe <£1 <211>, <121>, <οΐϊ>, <1οϊ> und <llo> hat.
    9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden Hauptoberflächen eine bevorzugte planare Kristallorientierung (loo) haben, und daß jeder rekristallisierte Bereich eine bevorzugte Kristallrichtung aus der Gruppe <oll> <ΌΪ1> oder<llo> hat.
    lo. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine Bereich aus rekristallisiertem Halbleitermaterial sich vollständig durch den Körper sowie im wesentlichen rechtwinklig zu den Ober- und Unterflächen erstreckt, in denen er endet, und den Körper in zwei Bereiche (112, 12o) mit jeweils einem ersten Minoritätsträgerlebensdauerniveau unterteilt, ferner gekennzeichnet durch zwei abwechselnde Bereiche (114, 116) entgegengesetzter Halbleiterleitfähigkeitstype in einem (112) der beiden unter Abstand angeordneten Bereiche mit erstem Minoritätsträger lebensdauerniveau, wobei jeder der Halbleiterbereiche zwei Hauptoberflächen (12, 14) hat, von denen jeweils eine mit einer der Hauptober- und -unterflächen des Körpers zusammenfällt und von denen die andere an derjenigen des Bereiches entgegengesetzter Leitfähigkeitstype anliegt (118), durch eine
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    durch die angrenzenden Oberflächen eines jeden Bereichspaares entgegengesetzter Leitfähigkeitstype gebildete p-n Übergangszone (118) , die einen im wesentlichen parallel zu den Ober- und Unterflächen des Körpers verlaufenden Teil hat, wobei jeder der zwei Bereiche den Bereich rekristallisierten Halbleitermaterials berührt, durch vier abwechselnde Bereiche (128, 126, 124, 122) entgegengesetzter Leitfähigkeitstype in dem anderen (12o) der zwei Bereiche ersten Minoritätsträgerlebensdauerniveaus, wobei die ersten sowie dritten Bereiche (128, 124) jeweils eine erste Leitfähigkeitstype und die zweiten sowie vierten Bereiche (126, 122) jeweils eine zweite, entgegengesetzte Leitfähigkeitstype haben und wobei jederder vier Bereiche zwei gegenüberliegende Hauptoberflächen'hat, von denen die eine (12) des ersten Bereiches mit der Oberfläche des Körpers und von denen die andere (14) des vierten Bereiches mit den gegenüberliegenden Unterflächen des Körpers zusammenfallen, durch eine von den angrenzenden Hauptoberflächen eines jeden Paares angrenzender Bereiche mit entgegengesetzter Leitfähigkeitstype gebildete p-n Übergangszone (132, 134, 13o), wobei zumindest ein Teil einer jeden p-n Übergangszone im wesentlichen parallel zu den Ober- und Unterflächen des Körpers verläuft und wobei sich jeder der Bereiche in Berührungskontakt mit dem Bereich rekristallisierten Halbleitermaterials befindet, ferner durch einen auf der Oberfläche des Körpers angeordneten ersten elektrischen Kontakt (136) , der mit den beiden unter Abstand angeordneten Bereichen ersten Minoritätsträger lebensdauer niveaus und dem rekristallisierten Bereich zweiten Minoritätsträgerlebensdauerniveaus elektrisch verbunden ist, und durch einen zweiten sowie an der Unterfläche des Körpers angeordneten elektrischen Kontakt (138), der sich in elektrisch leitender Verbindung mit jedem der zwei unter Abstand angeordneten Bereiche ersten Minoritätsträgerlebensdauerniveaus und mit dem Bereich zweiten Minoritätsträgerlebensdauerniveaus befindet.
    11. Vorrichtung nach einem ier vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das die feste Löslichkeit betreffende Material aus der Gruppe Gold, Platin, Silber und Kupfer ausgewählt ist.
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    12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Körpers aus der Gruppe Silizium, Siliziumkarbid, Germanium und Galliumarsenid ausgewählt
    ist.
    13. Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Schmelze eines Metalls gebildet wird, die zumindest ein Material enthält, welches zum Steuern der Minoritätsträgerlebensdauer in einem Körper aus
    Halbleitermaterial an einer der Hauptoberflächen desselben geeignet ist, daß längs einer im wesentlichen rechtwinklig zu den zwei gegenüberliegenden Hauptoberflächen verlaufenden Achse des Körpers ein Wärme- bzw. Temperaturgradient erzeugt wird und daß die zumindest eine Schmelze einer Thermowanderung von der einen Hauptoberfläche über eine vorbestimmte Distanz in den Körper unterworfen wird, um einen Bereich rekristallisierten Halbleitermaterials des Körpers zu bilden, wobei der Bereich eine feste
    Löslichkeit bezüglich des Metalls der Schmelze und ein Minoritätsträger lebensdauerniveau hat, das von demjenigen des Materials des Körpers abweicht.
    14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in einem zusätzlichen Verfahrensschritt vor dem Ausbilden der Schmelze
    ein selektives Ätzen eines selektiven Teils der Hauptoberfläche des Körpers durchgeführt wird, um darin eine Einsenkung oder
    Mulde zu bilden, in die das Metall der Schmelze abgelagert bzw. abgeschieden wird.
    15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall der Schmelze durch Dampfabscheidung erhalten wird.
    16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß in einem zusätzlichen Verfahrensschritt vor dem Ausbilden der Metallschmelze in zwei angrenzenden Bereichen des Körpers zumindest
    zwei Halbleitervorrichtungen mit jeweils zumindest einer p-n
    Übergangszone ausgebildet werden und daß der Bereich rekristallisierten Halbleitermaterials zwischen den zumindest zwei HaIb-
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    leitervorrichtungen und in Berührungskontakt mit denselben angeordnet wird.
    17. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß in zusätzlichen Verfahrensschritten vor dem Ausbilden von zumindest einer Schmelze eines selektiven Metalls ein Maskieren oder Abdecken des Körpers aus Halbleitermaterial mit zumindest einem Material durchgeführt wird, das ein Photoabdeckmittel darstellt, um ausgewählte freiliegende Oberflächenbereiche des Körpers zu bilden, daß eine Schicht von zumindest einem selektiven Metall, das die Minoritätsträgerlebensdauer in einem Halbleitermaterial steuert, auf der Photoabdeckmittel-Maskierungsschicht und den ausgewählten freiliegenden Oberflächenbereichen des Körpers abgelagert werden und daß der metallbeschichtete Körper erhitzt wird, um die ganze Metallschicht mit Ausnahme des Teils zu entfernen, der auf den ausgewählten Oberflächen des Körpers abgelagert ist, wobei dieser Vorgang dadurch erfolgt, daß die Photoabdeckmittel-Materialschicht abgebrannt wird, um die darauf angeordnete Metallschicht vom Körper abzuheben.
    18. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Thermowanderung der zumindest einen Schmelze bei einer Temperatur durchgeführt wird, die etwas oberhalb der eutektischen Temperatur des Metall-Halbleitermaterials liegt, um die seitliche Diffusion des gelösten Metallmaterials zu verringern, das die Minoritätsträgerlebensdauer des rekristallisierten Halbleitermaterials steuert.
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    eerse
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