DE1696084A1 - Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen,bei dem ein elektrolytischer AEtzvorgang verwendet wird,und nach diesem Verfahren hergestellte Halbleitervorrichtung - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen,bei dem ein elektrolytischer AEtzvorgang verwendet wird,und nach diesem Verfahren hergestellte Halbleitervorrichtung

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Description

"Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen, bei dem ein elektrolytischer Aetsvorgang verwendet wird, und nach diesem Verfahren hergestellte Halbleitervorrichtung"»
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen, bei dem von einem vorzugsweise plattenförmigen Körper aus einem Halbleitermaterial von gegebenem Leitungetyp und gegebener Leitfähigkeit ausgegangen wird, auf dessen einer öeite wenigstens eine an der Oberfläche liegende dünne Zone aus Halbleitermaterial mit von ihrem Substrat verschiedenen Leitungseigensohaften gebildet ist, wobei durch eine selektiv· elektrolytische Aetzbehandlung das Material des Substrats von der der Zone gegenüberliegenden Seite her entfernt wird. Die Erfindung
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bezieht sich auch auf eine nach diesem Verfahren hergestellte Halbleitervorrichtung,
Solche Aet-a vorgänge wurden bereite in der Halbleiterteohnik beschrieben, wobei an einer Seite eines p-n-Ueberganga Halbleiten aterial elektrolytisch we^eätzt wurde, und die Aetzwirkung beim p-n-Uebergang praktisch aufhörte· Dazu wurde der Bereich mit dem wegzuätzenden Material mit einem elektrischen Anschluss versehen, damit an diesen Bereich die erforderliche £ Spannung ingelegt werden kann. Die Schwierigkeit dabei ist, dass die Aetzg&schwindigkeit in der Umgebung des erwähnten Anschlusses im allgemeinen höher ist als an weiter von diesen Anschluss liegenden Stellen· Dies '-arm zur Folge haben, dass der Kontakt zwischen dem betreffenden \nsohluss und weit vom Anschluss liegenden Teilen des zu entfernenden Halbleiterbereiches unterbrochen wird* Insbesondere wenn der Halbleiterkörper mehr oder weniger plattenförmig ist, der selektive elektrolytische A61ζ Vorgang über eine grSaaer· Oberfläche erfolgen muss, und über «ine grössere Oberfläche eine dünne Zone von überall gleicher Dicke verbleiben soll, besteht eine grossβ Chance, dass das wegzuätzende Material örtlich zurückbleibt. Weiterhin müssen Maasnahmen getroffen werden, damit an der Stelle des Anschlusses während des Aetsvorgangs ein bleibender Kontakt zwischen dem Anschluss und dem Halbleitermaterial gewährleistet ist. Um dafür zu sorgen, dass der für einen bleibenden Kontakt mit dem Anschluss unvermeidlich aufrechtzuerhaltender Ueberrest des wegzuätzenden Materials so klein wie möglioh ist, ist es erwünscht, die Kontaktflache zwischen dem Anschluss und den Halbleitermaterial möglichst klein zu halten und auf tine bestimmte
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Stelle zu beschränken» Aas diesem Qrunde ist eine Verteilung von Anschlussstellen über eine grosee Oberfläche zwecke Erhaltung einer konstanteren Ae^geschwindigkeit weniger geeignet. Mit der vorliegenden Erfindung wird beabsichtigt, diesen Schwierigkeiten zu begegnen. Nach der Erfindung weist das Verfahren der eingangserwähnten Art das Kennzeichen auf, dass die Dicke des Körpers zwischen der Zoneoberfläche und der dieser gegenüberliegenden Oberfläche verlaufend gemacht wird, mit Wenigstens einem elektrischen Anschluss an der. dicksten Teil (den dicksten Teilen) des Körpers auf und auf der der Seite mit der dünnen Zone gegenüber liegenden Substratoberfläche, und dass der Körper mit dem entstandenen Profil der elektrolytischen Aetzbehandlung unterworfen wird. Der Anschluss bzw. die Anschlüsse kann bzw. können im Rahmen der Erfindung angebracht werden, bevor oder nachdem die Dicke verlaufend gemacht wurde.
Nach einer Vorzugsausführungsfortn wird die verlaufende Dicke durch Abschleifen an der der dünnen Zone gegtnüberliegenden Seite erreicht. Dieses Abschleifen erfolgt vorzugsweise unter einem solchen geringen Winkel mit der Fläche an der Seite der dünnen Zone, dass eine al In.-^M:! ehe Aenderung der Dicke vom Anschluss her zu den am weit» «ten von diesem Anschluss liegenden Teilen entsteht, ohne dass beim Schleifen die dünne Zone erreicht wird. Bei Halbleiterscheiben mit gröeseren Abmessungen und geringerer Dicke , wie sie z.B. durch Sägen eines Halbleitereinkristalls erhalten werden können, lässt sich z.B. ein Schleifwinkel in der Orössenordnung von 0,5 x 10 bis 2 χ 10 Radian verwenden.
Da unter dem Anschluss bzw. den Anschlüssen wenig Halb-
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leitermaterial entfernt wird, da der Anschluss die Oberfläche dee Halbleitermaterials örtlich gegen die Einwirkung des Aetzmittels schützt, wird im allgemeinen die Kontaktfläche mit dem Anschluss für, einen wirksamen Aetzvorgang vorzugsweise , verhältnismässig klein gewählt« Wählt man die Stelle für den Anschluss in der Mitte der Halbleiterplatte, so wird man den Schleifvorgang vorzugsweise durch Rotation um eine zu dieser Kitte senkrechte Achse gegen eine schräge Schleiffläche durchführen. Wählt man die Stelle für den Anschluss am Rand einer Halbleiterplatte, so Igest sich auch sehr gut gemäss einer flachen Ebene abschleifen, in der Weise, dass die Platte an den am weitesten vom Anschluss entfernten Stellen am dünnsten wird. Weiterhin ist es bei Anwendung von Schleiftearbeitungen für die Formgabe am einfachsten, den Anschluss nuch dem Schleifvortfang anzubringen. Vorzugsweise wird die Halbleiterscheibe mit der Seite der Zone auf eine Ünterstützun,_;sflache gelegt, die mit der Schleiffläche einen a^rinjen Uchleif«finkel bildet. In dieser Unterstützungsfläche sind vorzugsweise Oefi'nungen vorgesehen, durch die die Halbleiterocheibe auf der Un*eretutzungeflache festgesogen wird. Dabei wird der Vorteil erreicht, dass die Scheibe infolge der Saugkraft wieder nachgezogen werden kann, falls sie z.B. durch vorhergehende Behandlungen etwas krummgezogen xst.
Nach einer weiteren Vorzugsausfiihrun^Bform wird die verlaufende Dicke mit Hilfe eines Aetzvorgangs erreicht, wobei die Dauer der Aetzbehandlung anfänglich an den am weitesten vom* Anschluss liegenden Stellen langer ist als an näher zum Anschluss liegenden Stellen. Nach einer VorzugBauuführungsform wird dazu die schräg zu
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ätzende Platte in vertikaler Lage, mit ihrem am Rand befestigten Anschluss oben, allmählich in das Bad gesenkt, bo dass die Zeitdauer, während der der Halbleiterkörper örtlich der elektrolytisehen Behandlung unterworfen wird, von den niedriger liegenden Teilen der senkrecht angeordneten Platte^ her allmählich nach oben hin abnimmt, Statt einer einmaligen allmähligan Senkung in den Elek-
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trolyt, kann die Platte auch nach dem Eintauchen allmählich aus dem Elektrolyt hochgezogen werden. Auch kann man beide Bearbeitungen abwechselnd durchführen, z.B. nach einer periodischen Bewegung, so dass die Geschwindigkeit des Eintauchens und des Heraufziehens weniger kritisch ist und die Periodizität des Eintauchene und des Heraufziehens die Dickeänderung bedingt. Iut einmal das gewünschte Stärkeprofil erreicht, so wird mit untergetauchter Halbleiterplatte s'imt Anschluss weitergeätzt, wobei der Elektrolyt die Zone zuerst an dem %m weitesten vom Anschluss liegenden Stellen erreicht.
Man kann vor der eigentlichen Entfernung des Substratmaterials durch den eloktrolytiachen Aetzvargang das obenbsschrietene Tauchverfahren zur Erzielung eines sich ändernden Stärkeprofils auch in eiinem anderen Bad durchführen als das Elektrclytbad, das zum endgültigen Entfernen des Substrats verwendet wird. Dieses andere Bad kann im Prinzip ebenfalls ein chemisches Aetzbad sein«
Die vorliegende Erfindung umfasst auch die Bildung von getrennten Zoneteilen, z.B. dadurch., dass in der betreffenden Zone zuvor Nuten gebildet werden. Auch können in dieser Zone dadurch Trennkanäle gebildet werden, dass an den Stellen der Trenkanäle eine Verunreinigung über die Tiefe der Zone eindiffundiert wird, so dajH in dieser eigenleitenden oder hoohohmischen n-leitenden Zone über die Tiefe der Zone Bereiche dee ρ-Typs bzw. niederohmiechen η-Typs gebildet werden, die beim elektrolytischen Aetzvorgang
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in Lösung gehen. Der AetζVorgang, insbesondere in der zweiten Phase, erfolgt vorzugsweise unter Vermeidung von Strahlung, die photoleitende Effekte im Material der Zone erzeugen kann, z.B. im Dunkeln. Wie obenerwähnt, besteht das zu vex*bleibende Zonematerial vorzugsweise aus einem eigenleitenden oder hoch— ohmischen n-Typmaterial, während das weggeätzte äibstratmaterial • vorzugsweise aus einem p-Ttyp oder wie in der nocht nicht vorveröffentlichten parallelen Anmeldung (PHN" 2291) beschrieben ist, niederohmischen n-TypmaterixL besteht, Während der Aetzvorganj im allgemeinen mit verschiedenen Halbleitermaterialien, z.B. Germanium oder Halbieiterverbindungen im Prinzip durchführbar ist, hat sich das Verfahren insbesondere zum Wegätzen von Silicium bewährt, wobei das Zonematerial bei Berührung mit dem Elektrolyt eine pa^sivierte Oberfläche bekommen kansj, wodurch weitere Einwiikang des Elektrolytvorgangs völlig aui'&ören kann. Der Elektrolyt besteht in diesem Falle vorzugsweise aus einer Fluor-Ion en enthalt en den Lösung. Es hat sich ergeben, da..a insbesondere mit dieser Lösung eine paasivierende Schicht auf der zu behaltenden 2one aus hochohmischen n-iiyp oder eigenleitendem Silicium erhalten werden kann.
Die Erfindung ist weiterhin nicht auf ein Substrat und eine Zone aus gleichem Hilbleitergrundeaterial beschränkt, sondern ist auch bei einem Substrat und einer Zone aus verschiedenen Halbleitergrundmaterialien verwendbar, z.B. wobei ein Halbleitergrundmaterial vorzugsweise epitaxial auf ein anderes Haluleitergrundmaterial aufgebracht ist. So wurde z.B. bereits vorgeschlagen, eine Zone aus Cadmiumsulfid epitaxial auf eine Einkristallscheibe aus Germanium aufzubringen, worauf das Oermaniumsubstrat durch einen elektrolytiechen
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Aetzvorgang entfernt wird. Auch in solchen Fällen kann dem Substrat gemäss dem Verfahren nach der Erfindung eine verlaufende Dicke gegeben werden.
Die Erfindung wird an Hand einiger in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigens
Fig. 1 — 3 schematisch im "querschnitt auffc lgende Stadien der Herstellung von Halbleiterinseln auf einem Träger ausgehend von einer Halbleiterscheibej
Fig. 4 schematisch in senkrechtem Schnitt eine Vorrichtung zum elektrolytischen Aetzen einer Halbleiteracheibej
Fig. 5» Ii 8 und 9 in senkrechtem Schnitt Stadien der Herstellung von Halbleitervorrichtungen aus einem scheibenförmigen Halbleiterkörperj .
Fig. 6 teilweise in srnkrechtem Schnitt, teilweise in Seitenansicht, eine Vorrichtung zum schrägen Abschleifen eines scheibenförmigen Körpers.
Beispiel 1
Fig. 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch eine Scheibe
tue n.it Arsen dotierten; n-Tjp Silicium mit einer Dicke von etwa 300 μ und einem Durchmesser von 2 cm. Der s-j ezifieche Widerstand des n-T/p Materials des Körpers 1 beträgt 0,0ü? Ühm-cm. Der Körper ist aus einem stabförrcigen Einkristall aus Silicium durch Sägen senkrecht zur Längsrichtung dieses Kristalls erhalten, worauf die Oberfläche weiter bis zur angegebenen Dicke abgeschliffen wurde. AnscLliessend wird der Körper in üblicher Heise vorbehandelt, wi bei eine öeite r.it Aluminiumoxid mit riner Korngröese von 0,05 ü loliert und in gaii'irmigenj cit Wasserstoff gemischten. HCl geätzt wird. Die jeheibe wird bei der zuletztgenannten Behandlang auf etwa 1Kv/ C
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erhitzt.
Anschliessend wird in an sich bekannter Weise auf «ine Körperseite eine Schicht 2 epitaxial aufgebracht, wobei das
Material der Scaicht aus η-Typ Silicium mrt einem spezifischen Widerstand von 0,·5 Ohm-cm besteht. Die epitaxiale Schicht 2 kann z.B. dadurch gebildet werden, dass ein Oasgemisch von Siliciumtetrachlorid μηά Wasserstoff, dem etwas Antimonhydrid zugesetzt wurde, länge des Siliciumkörpers 1 geleitet wird, wobei dieser Körper mit seiner Seite 3 auf einer Unterstützung liegt und auf eine Temperatur von 1OJjQ C erhitzt wird·
Die epitaxiale Ausscheidung wird 10 Min. lang forgesetzt, wobei eine Schichtdicke von 10μ erhalten wird. Durch Oxydation in feuchtem Sauerstoff bei einer Temperatur von 11000C wird anschliessend eine Siliciumoxydhaut 4 gebildet, in der mit Hilfe eines geeigneten Photo-Aetzverfahrens ein Netzwerk von Kanälen 5 gebildet wird. Die Kanäle 5 haben eine Breite von 20 bis 50 μ und teilendie Oxydhaut in rechtwinklige Teile, z.B. viereckiger Form, deren Seiten etwa 3^0 μ betragen. Anschlieasend wird der Körper einer Phosphordiffusionebehandlung unterworfen, wobei Txennbereiohe 10 aus mit Phosphor dotiertem Silicium mit nie-drigom spezifischem Widerstand gebildet werden (siehe Fig. 2). Diese Trennbereiche schliessen an das n-Typmaterial mit niedrigem spezifischem Widerstand des ursprünglichen HalbleiterkBrpers 1 an, wodurch die epitaxiale Schicht 2 in kleineren ^onen 11 geteilt wird, die aus dem n—Typ Material mit hohem spezifischem Widerstand bestehen, wie es ursprünglich epitaxial»ifgebracht war. Gegebenenfalls kann nun die als Maske für die Phosphordiffusion verwendete Oxydhaut 4 entfernt werden, z.B. mit einer fluorwanser-
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stoffsäuren Lösung, die durch Mischung von 1 Vol. teil konzentrierter HF-[iösung (5U Gew.% HF) mit 1 Vol. teil Hasser erhalten ist. .
Der entstandene Halbleiterkörper wird nun mit der Seite 20 mittels eines geeigneten ätzbeständigen und wasserabfceizenden Kitts 21, z.B. Kanadabalsam oder Kolophonium, auf einem Blasträger 22 befestigt, wobei auch die ganze1 Glasoberfläche bedeckt werden kann, z.B. mit Parafin.
Mit Hilfe einer aus Polymethylmetakrylat bestehenden Klemme 30 wird dann ein Platinanschluss 31. gegen die Seite 3 an einer Stelle 32 geklemmt, die beim Rand des scheibenförmigen Korpers liegt (siehe Fijj. 4). -
Der Siliciumkörper wird darauf einer selektiven elektrolytischen Aetzbehandlung unterwerfen. Dabei wird ein oben offener, aus Polyäthen bestehender Behälter 36 verwendet, der eine Elektrolytflüssiekeit 37 enthält, die aus einer verdünnten wässrigen HF-Lösung besteht, welche durch Mischung von 1 Vol.teil konzentrierter Fluorwasserstoffsäure (itf) Qev.%) mit 10 Vol. teilen Wasser hergestellt ist. Mittels eines nicht dargestellten Ruhrers kann für einen guten Uffiliuf des Elektrolyts gesorgt werden. Im Bad ist noch eine Platinelektrode 40 angebracht, die aus Platingaze viereckiger Form mit einer Seite von 40 cm besteht und an einem Platinstiel befestigt ist, der teilweise über dem Meniskus des Elektrolyts hinausragt und mit dem die Elektrode elektrisch verbunden werden kann ·
Der Halbleiterkörper 1 mit ler Glasplatte und dem Platinkontakt mit federnder Klemme wird- nun in vertikaler Lage mit der Kontaktklemme 30 oben und mit der Seite 3 der Platinelektrode 40
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zugewendet langsam in den Elektrolyt gesenkt» wobei zwischem dem Platinkontakt 31 und der als Kathode dienenden Platinelektrode 40 eine Spannung von 12 ¥ angelegt wird» Der horizontale Äbetand zwischen der Platinkathode 40 und.der Halbleiteroberfläche beträgt etwa 2 cm. Die Geschwindigkeit, mit der der Halbleiterkörper 1 gesenkt wird, beträgt 2 mm pro Min. Sobald der Platinkontakt 31 mit dem Elektrolyt in Kontakt kommt, wird der übrige Teil des Halbleiters 5 sofort untergetaucht. Der Behälter 36 wird dann in dhem (nicht dargestellten) dunklen Baum untergebracht, um photo leitende Effekte, die hochohiriechea η-Typ Material in Lösung bringen könnten, zu verhüten. Die Aetagesohwindigkeit beträgt etwa 2 μ pro Min» Durch das allmähliche Eintauchen a.ex Halbleiterscheibe in die Flüssigkeit 37 wird erreicht, dass die Aetzwirkung bei denjenigen Halbleiterteilen anfängt, die am weitesten vom Platinkontakt 31 entfernt sind. Von der Seite 3 her wird dann das gutleitende η-Typ Material weggeätzt. Da die dem Anschluss am näohsten liegenden Teile der elektrolyt!sehen Aet»behandlung in einem späteren Zeitpunkt unterworfen werden als die weiter vom Kontakt liegenden Teile, ist beim Eintauchen des Kontaktes 31 ein Halbleiterscheibenprofil erhalten, dessen Dicke von der Anschlussteile her bis zum zuerst eingetauchten Scheibenteil sich allmählioh von 290 μ bis 270 μ ändert. Auf diese Wei3e wird vermieden, dasa währen! der weiteren Aetzbehandlung durch vollständigesBurehätzen deu Halbleitermaterials nahe am Kontakt 31, die elektrische Verbindung zwischen diesem Kontakt und weiter entfernt liegenden Teilen des gutleitenden' η-Typ Materials, die noch nicht völlig ausgeätzt soin wurden, unterbrochen wird.
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Wenn durch das Wegätzen dee η-Typ Materials des ursprünglichen Körpers 1 der Elektrolyt 27 mit der epitaxialen Zone 2 in Kentakt kommt, wird die Aetzwirkung auf die duroh Diffusion erhaltenen gutleitenden Trennbereiche 10 beschränkt, wahrend die Teile 1t an der Seite des Elektrolyts von einer passiv!erenden Haut bedeckt werden, die weiteres Wegätzen des Mater!ils praktisch verhütet» Wenn die Bereiche 10 durchgeätzt sind, erhält man voneinander getrennte Teile 11 etwa viereckiger Form mit einer Länge und Breite von etwa 330 μ und einer Dicke von etwa 10 μ (siehe Fig. l).
Die trhaltenen viereckigen Körper können in an sich bekannter Weise zu Halbleitervorrichtungen verarbeitet werden. Dazu kann man die Halbleiterkörper durch Lösen des Klebemittels vom Glaseubstrat entfernen, z.B. im Falle der Verwendung von Kanadabalsam oder Kolophonium durch Lösen in Tetrachlorkohlenstoff oder Chloroform. Obzwar die erhaltenen Körper äusseret dünn aind, hat es siei herausgestellt, dass sie sich mit Hilfe von Saugpipettern noch gut hantierbar sind.
Statt eines Substrats aus η-Typ Material ist auch ein Substrat aus p-Typ Material verwendbar, vorzugsweise mit einem niedrigen spezifischen Widerstand, auf dem ein Material des n-Typs mit hohem spezifischem Widerstand epitaxial angebracht wird. Weiterhin kann man die Diffusionsbehandlung für die Bildung von Trennkanäle durch Durchätzen der epitaxialen Schicht auch unterlassen, wobei nach dem Aetzvorgang die epitaxiale Zone im Ganzen aufrecht— ei halten werden kann* --""."
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Beispiel 2
Ein monokristalliner scheibenförmiger Silioiumkörper 50 mit einem Durchmesser von 20 mm und einer Dicke von 300 μ und bestehend aus η-Typ Silicium mit einem spezifischen Widerstand von 0,005 Q cm wird auf einer Seite mit einer epitaxialen Schicht 51 aus η-Typ Silicium mit einem spezifischen Widerstand von 0,5 Q cm bedeckt (siehe Fig. 5). Die Dioke der Schicht 'beträgt 10 μ. .
Beabsichtigt wird, die monokristalline epitaxiale Schicht 51 nach erfolgter Teilung in gegenseitig isolierte HaIb-Ipiterinseln, die gemeinsam auf einem Träger gebildet sind, für d«a Aufbau von Halbleitervorrichtungen, insbesondere Halbleiter-Bohaltelernenten zu verwenden, die zur Bildung integrierter Schaltungen elektrisch miteinander verbunden werden. Einer der Vorgänge bei der Herstellung der Schaltelemente besteht in der Entfernung des Substratmateriala 50und in diesem Beispiel wird beabsichtigt, diese Entfernung auf eiektrolytischem Wege vorzunehmen.
Die flachen Seiten des scheibenförmigen Substratkörpere 50 verlaufen praktisch parallel. Qemäss der vorliegenden Erfindung wird beabsichtigt, von der Seite 54 her das Material derart zu entfernen, dass eine flache Seite 55 entsteht, die mit der ursprünglichen Oberfläche 54 einen geringen Winkel von etwa 0,001 Radian (etwa 3,5 Minuten) einschliesst. Dazu wird von einem Schleif verfahren Qebrauch gemacht, wie es im Nachfolgenden beschrieben wird.
Für die Schleifbearbeitung wird eine Vorrichtung verwendet» wie sie schematisoh in Fig. 6 dargestellt let. Diese Vorrichtung enthalt einen Halter 60 für die abzuschleifende Scheibe, der die For* , ;
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eines einseitig verschlossenen Rohres hat. Die Rohrwand 61 hat einen Aussendurchmesser von 35 mm. Das geschlossene Ende 62 hat einen Aussenfläche 64» die mit grösster Genauigkeit unter einen Winkel von etwa 0,001 Radian mit der Ebene senkrecht zur Halterachse flachgeschliffen wurde.
Der Halter 60 passt genau in eine Oeffnung 6J einer Führung 65, durch die der Halter 60 in axialer Richtung beweglich durchgeführt werden kann. Die Führung 65 hat an einem Ende einen verbreiteten, rohrförmigen Teil 68, in dem die Oeffnung 67 ausmündet. Die Stirnfläche 69 des verbreiterten Teiles 6Ö wurde senkrecht zur Achse der Zylinderöffnung 67 genau flach geschliffen.
Im Endteil 62 des Halters 60 sind mehrere Kanäle 63 gebildet. Der Halter 60 ist mit einer nicht dargestellten Absaugvorrichtung verbunden·
Die Siliciumscheibe 50 wird mit der Seite der epitaxial«!! Sohicht 51 an die Fläche 64 des Halters 60 gebracht und durch Einstellung eines Unterdrucks im rohrförmigen Halter 60 und in den Kanälen 63 gegen diese Fläche festgesogen. Mit diesem Festsaugen ' wird gleichzeitig der Vorteil erreicht, dass, falls die Scheibe 50, z.B. durch vorhergehende Bearbeitungen, etwas krummgezogen wäre, die Scheibe infolge der Ansaugkraft durch die Öeffnungen 63 flach gegen die Oberfläche 64 gezogen werden kann« Die Führung 65 wird darauf mit ihrer Stirnfläche 69 auf eine Glasplatte 70 gesetzt, deren obere Fläche 71 genau flach ist. Da die Fläche 64 mit der StimfläcAe· 69 einen kleinen Winkel einschließet, entsteht ein gleicher kleiner Winkel zwischen der Fläche 54 und der Oberfläche 71 der Glasplatte·
Für die Schleifbearbeitung wird ein Schleifpulver verwendet* das aus Aluminiumoxyd mit einer KSragrösse von 303 Mesh besteht. Mittels dieses Scheifpulvers zwischen der Platte 70 und dem zu ■ schloifenden Präparat 50 wird die Siliciumsoheibe an der Seite 54
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etwas schräg abgeschliffen. Sasu werden die Führung 65 und der ' Halter 60 über die Platte 70 bewegt, wobei die Siliciumplatte 30 infolge des Eigengewichts des Halters 60 auf die Glasplatte 70 drückt. Der Schleifvorgang wird fortgesetzt, bis das SubetraImmaterial soweit bis zur Pläohe 55 abgeschliffen ist (siehe Fig. 5)1. dass die Scheibe beim erhaltenen dünnsten Teil eine Sicke von 250 μ hat. ·.
Die Scheibe wird anschliessend von Schleifsei und Schleifpulver gereinigt. Mittels eines geeigneten Phcto-Aetzverfahrens werden in der epitaxialen Schicht Hüten 52 geätzt, die sich etwa bis zur Grenze mit dem Subs tri {,material erstrecken (siehe Fig. J). Anschliessend wird in an sich bekannter Weise durch Oxydation auf der epitaxialen Sohioht und in den Hüten eine Silciumoxydhaut 80 angebracht, worauf in em sich bekannter Weise auf der Oxydschicht 80 polykristallines Silicium 81 in einer Schichtdicke von I50 bis 200 μ abgesetzt wird, um nach Entfernung des Substratmaterials eine Scheibe ausreichender Festigkeit übrig zu halten. Sie ursprüngliche epitaxiale Sohioht 51 ist jetzt in Teile 53 rechteckiger Form geteilt.
Vor dem Aetzvorgang zum Entfernen eines Substratmateriale wird die Seite des polykristallinen Siliciums 81 mit eines ätebeetändigen Isolierbelag 85 aus Parafin bedeckt. Sie Scheibe kann dann ftiner.elektrolytiachen Aetabehandlung unterworfen werden, auf die Art und Weise, wie es im Beispiel 1 an Hand der Fig» 4 beschrieben wurde. Die Platinelektrode 31 wird dann derart an der au behandelnden Scheibe angebracht, das ihr "Ende 32 gegen den dick.3ten Teil des Subetratmateriale 50 geklemmt wird, während der dünnste Teil 86 des Substratmaterials am weitesten vom Anschluss 31 entfernt ist (siehe Fig. 8). Die ganze Scheibe kann nun sofort in das Elektrolytbad eingetaucht werden, da durch die vorhergehende Schleifbehandlung das gewuneoht© Profil entstanden ist. Infolge dieses Profils wird beim
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Aetsen die Grenze mit den Zoneteilen 53 zuerst beim Teil 86 der Scheibe erreicht, worauf die Entfernung des gesammten Materials des Substrats 50 allmählich in Richtung zum Teil 67 fortschreitet. Man erhält auf dieee Weise eine Struktur mit an einer Seite mehreren voreinander isolierten einkristiiiinen ''Inseln" 53, die gemeinsam auf einem Träger a-e polykristallinen Silicium 81 angebracht und gegen diesen durch die Silieiumoxydschicht 80 isoliert t;ind (siehe Fig. 9). Me freien Flächen der Inseln 52 liegen in einer Ebene und Bindfür an sich bekannte Techniken für den ^
Aufbau von Halbleiterschaltelementen zugänglich.
Hierbei sei bemerkt, dass durch chemische Einwirkung des fluorhaltigen Elektrolyts auf das Oxyd der Schicht 80 an der Stelle, wo es der Einwirkung des Elektrolyts ausgesetzt wird, diese Schicht insbesondere im Boden der Nuten 52 angegriffen sein kann; diese etwaige Beschädigung kann aber beim Aufbringen einer Kaikierungsschicht auf die freien Oberflächenteile der Insel 53 für örtliche Siffusionsbehandlungen wider gutgemacht werden. Auch kann eine Siliciumnitridh.aut angebracht werden, wodurch diese chemische Angriff nicht auftritt, ^
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Claims (2)

Mndeft weidin Λ ■ FATENTAHSFRUECHEi.
1. ^ Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen, bei dem von einem vorzugsweise plattenförmigen Körper aus einem Halbleitermaterial von gegebenem Leitungetyp und gegebener Leitfähigkeit ausgegangen wird, auf dessen einer.Seite wenigstens eine an der Oberfläche liegende dünne Zone aus Halbleitermaterial mit von ihrem Substrat verschiedenen Leitüngseigenschäften gebildet ist, wobei duroh eine selektive elektrolytische Aetzbehandlung das Material des Substrate von der der Zone gegenüberliegenden Seite her entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Körpers zwisohen der Zoneoberfläohe und der dieser gegenüberliegenden Oberfläche verlaufend gemacht wird, mit wenigstens einem elektrischen Anschluss an dem dicksten Teil (den dicksten Teilen) des Körpers auf und auf der der Seite mit der dünnen Zone gegenüber liegenden Subetratoberflache, und dass der Körper mit dem entstandenen Profil der elektrolytischen Aetzbehandlung unterworfen vird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die verlaufende Dicke durch Abschleifen an der der dünnen Zone gegenüberliegenden Seite erreicht wird.
3-· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die verlaufende Dicke mit Hilfe eines Aetzvorgangs erreicht wird, wobei die Dauer der Aetzbehandlung anfänglich an den am weitesten vom Anschluss liegenden Stellen langer ist als an näher zum Anschluss liegenden Stellen*
4* Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man den schräg zu ätzenden plattenförmigen Körper in vertikaler Lage, mit seinem am Rand befestigten Anschluss oben, derart in teil-
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weiße untergetauchtem Zustand vertikale Bewegungen gegenüber dem Pegel des Aetzbads ausführen lässt, dass die Zeitdauer, während der der Halbleiterkörper örtlich der Aetzbehandlung unterwarfen wird, von den niedriger liegenden Teilen der senkrecht angeordneten Platte her allmählich nach oben hin abnimmt.
5· Halbleitervorrichtung, die unter Anwendung - eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt ist.
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DE19681696084 1967-02-25 1968-02-23 Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen mit Hilfe selektiver elektrolytischer Ätzung Expired DE1696084C (de)

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NL676703013A NL153947B (nl) 1967-02-25 1967-02-25 Werkwijze voor het vervaardigen van halfgeleiderinrichtingen, waarbij een selectief elektrolytisch etsproces wordt toegepast en halfgeleiderinrichting verkregen met toepassing van de werkwijze.
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DE1696084B2 DE1696084B2 (de) 1972-12-28
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CH513514A (de) 1971-09-30
US3616345A (en) 1971-10-26
DE1696084B2 (de) 1972-12-28
GB1225061A (en) 1971-03-17
US3536600A (en) 1970-10-27
CH517380A (de) 1971-12-31
FR1562282A (de) 1969-04-04
NL153947B (nl) 1977-07-15
NL6703014A (de) 1968-08-26
DE1696092C2 (de) 1984-04-26
BE711250A (de) 1968-08-23
AT300038B (de) 1972-07-10
FR1556569A (de) 1969-02-07
NL6703013A (de) 1968-08-26
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