DE2804147A1 - Verfahren zur herstellung von halbleiter-bauelementen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von halbleiter-bauelementen

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Description

Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Halbleiter-Bauelementen, bei denen das freiliegende Ende wenigstens eines pn-Überganges mit einem Glasisolator bedeckt ist.
Damit Halbleiter-Bauelemente, beispielsweise Dioden, Transistoren, Thyristoren und dergleichen bei hohen Schaltgeschwindigkeiten arbeiten können, müssen die überschüssigen Minoritätsträger in dem Halbleiter-Bauelement so schnell wie möglich vernichtet werden. Die Geschwindigkeit, mit der die überschüssigen Minoritätsträger vernichtet werden, ist aus der Lebensdauer der Minoritätsträger in etwa bekannt. Um eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit zu erreichen, muß daher die Lebensdauer der Minoritätsträger so kurz wie möglich gehalten werden.
Herkömmlicherweise wird die Lebensdauer der Minoritätsträger zum Beispiel dadurch verkürzt, daß ein Schwermetall, beispielsweise Gold, verwendet wird, das im Halbleiter Rekombinationszentren bildet. Zum Dotieren des Halbleiters mit Goldatomen wird meist bei hohen Temperaturen diffundiert. Dabei wird jedoch die Verteilung der Goldatome im Halbleiterplättchen nicht gleichmäßig. Darüberhinaus ist die Reproduzierbarkeit und Steuerbarkeit der Goldatom-Konzentrationen nicht zufriedenstellend. Weiter ist dieses Verfahren mit dem großen Nachteil behaftet, daß der Leckstrom ansteigt, wenn der pnübergang in Sperr-Richtung vorgespannt wird.
Zur Verkürzung der Lebensdauer der Minoritätsträger ist es weiter bekannt, die Tatsache auszunutzen, daß die durch Bestrahlung des Halbleiters mit Elektronenstrahlen, Gammastrahlen usvi. erzeugten Gitterdefekte als Rekombinationszentren dienen (s. z.B. US-PSn.3 809 582 und 3 888 701),
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wodurch der Nachteil der Verkürzung der Lebensdauer durch Golddiffusion vermieden werden soll, und daß die Konzentrationen der Rekombinationszentren eine ausgezeichnete Gleichmäßigkeit, Reproduziertbarkeit und Steuerbarkeit aufweisen, ohne daß der Leckstrom in Sperr-Richtung erhöht würde.
Weiter ist aus der JA-OS 3271/72 "Method of improving the radiation-resistivity of a silicon transistor", ein Verfahren bekannt, bei dem ein Siliciumtransistor mit einem SiO2-film auf Temperaturen zwischen 150° und 450° C gehalten und mit Elektronenstrahlen mit einer Energie von weniger als 150 keV bestrahlt wird.
Zur Erhöhung der Sperrspannung und der Zuverlässigkeit des Halbleiter-Bauelements muß das Material für die Oberflächenpassivierung sorgfältig gewählt werden. Kürzlich wurde eine Harzform oder ein Kunststoffgehäuse zur Einkapselung eines Halbleiter-Bauelements verwendet. In einem solchen Gehäuse wird als Material zur Oberflächenpassivierung des Halbleiter-Bauelements vorzugsweise .ein Glasisolator verwendet, der gegenüber Feuchtigkeit ausgezeichnet beständig ist und eine hohe Sperrspannung in Sperr-Richtung aufweist.
Durch Versuche wurde jedoch festgestellt, daß, wenn ein Halbleiter-Bauelement mit den freiliegenden Enden seines mit Glasschichten bedeckten pn-Überganges bei Raumtemperatur bestrahlt wird, der Leckstrom des Halbleiter-Bauelements in Sperr-Richtung ansteigt. Durch Versuche wurde ferner festgestellt, daß ein derartiger Anstieg des Leckstroms sich besonders dann bemerkbar macht, wenn als Oberflächen-Passivierungsmaterial ein Glasisolator verwendet wird, daß jedoch der Leckstrom kaum ansteigt, wenn eine an sich bekannte Passivierungsschicht aus SiO2 oder Harz verwendet wird. Ferner haben die Versuche gezeigt, daß der Anstieg des Leckstroms in Sperr-Richtung von der Energie der Strahlungsquelle
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lind ihrer Strahlungsdosierung abhängig ist und daß der Leckstrom unter einer solchen Bestrahlungsbedingung ansteigt, daß die Lebensdauer der Minoritätsträger im Halbleiter-Bauelement wesentlich verkürzt wird. Der Anstieg des Leckstroms muß sicher verhindert werden, da er eine Erhöhung des Leistungsverbrauchs des Halbleiter-Bauelements und ein termisches Ausdriften zur Folge hat,das zur Zerstörung des Halbleiter-Bauelements führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile und Mangel des Standes der Technik zu vermeiden. Insbesondere soll ein Verfahren zur Herstellung von Halbleiter-Bauelementen mit wenigstens einem pn-übergang angegeben werden, dessen Kanten mit einem Glasisolator bedeckt sind und bei dessen Anwendung die Lebensdauer der Träger verkürzt wird, ohne den Leckstrom in Sperr-Richtung zu erhöhen.
Erfindungsgemäß wird die Lebensdauer der Minoritätsträger in einem Halbleiter-Bauelement dadurch verkürzt, daß das Halbleitersubstrat, das einen pn-übergang mit freiliegenden Kanten aufweist, die mit einem Glasisolator abgedeckt sind, bestrahlt wird, während das Substrat auf hohen Temperaturen oberhalb von 300° C gehalten wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen;
Fig. 1 den Querschnitt einer erfindungsgemäß zu bestrahlenden, mit einem Glasisolator beschichteten Halbleiterdiode;
Fig. 2 den Querschnitt einer Vorrichtung zur erfindungsgemäßen Bestrahlung eines Halbleiter-Bauelements;
Fig. 3 im Diagramm die Abhängigkeit zwischen der Temperatur und dem Leckstrom in Sperr-Richtung vor und nach der Bestrahlung des Halbleiter-Bauelements;
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Fig. 4 im Diagramm die Abhängigkeit von Temperatur und Sperr-Erholungszeit vor und nach der Bestrahlung des Halbleiter-Bauelements und
Fig. 5 den Querschnitt eines Thyristors, dessen pn-übergang eine freiliegende, mit einem Glasisolator beschichtete Kante aufweist, während der erfindungsgemäßen Bestrahlung.
Erfindungsgemäß können zur Bestrahlung Elektronen- und Gammastrahlen verwendet werden. Elektronenstrahlen werden aus praktischen Gründen bevorzugt, weil Elektronenstrahlen emittierende Strahlungsquelle leicht zu handhaben sind und bei ihnen die Strahlungsdosierung leicht gesteuert werden kann. Die Energie der Strahlungsquelle muß so groß sein, daß in dem zu bestrahlenden Halbleiter zumindest Gitterdefekte vom Frenkel-Typ entstehen. Beispielsweise sollte die Strahlungsenergie über etwa 0,5 MeV liegen, wenn die Elektronenstrahlen direkt auf ein Siliciumsubstrat emittiert werden, und noch höher, wenn die Elektronenstrahlen durch eine Metallelektrode oder eine Glas-Isolierschicht auf das Substrat projiziert werden.
Die Strahlungsdosierung sollte je nach der durch die Bestrahlung zu erreichenden Lebensdauer und der Lebensdauer vor der Bestrahlung gewählt werden; sie liegt für normale
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Halbleiter-Bauelemente über 1 χ 10 Elektronen/cm . Eine Dosierung von mehr als 1 χ 10 Elektronen/cm sollte jedoch vermieden werden, da sich hierbei der Spannungsabfall des Halbleiter-Bauelements in Durchlaßrichtung in unzulässigem Maße erhöhen kann.
Bei Bestrahlung mit Gammastrahlen sollte die Bestrahlungsdosierung über 2,5 Mrad liegen.
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Einschliesslich der Dotierung und Passivierung werden der Strahlung auszusetzende Halbleiter-Bauelemente auf herkömmliche Weise hergestellt. Erfindungsgemäß wird mit einem von Alkalimetallionen freien Glas passiviert, dessen linearer Wärmedehnungskoeffizient gleich etwa dem des verwendeten Halbleitersübstrats ist. Zur Passivierung des Halbleiters wurde eine Vielzahl von Glaszusammensetzungen vorgeschlagen (s. US-PSn 3 486 871, 3 551 I7I, 3 778 242, 3 650 778, 3 752 701 und 3 674 520).Bevorzugte Systeme der Glaszusammensetzung als passivierende Glasschicht für die erfindungsgemäßen Bauelemente sind ein (1) ZnO-B2O3-SiO2-, (2) B2O3-PbO-SiO2- und (3) ZnO-B2O -SiO PbO-System. Die Glaszusammensetzung wird so gewählt, daß ihr linearer thermischer Wärmedehungskoeffizient im Temperaturbereich von 100 bis 350 C etwa 100 χ 10 / C oder weniger,vorzugsweise 80 χ 10" /0C oder weniger beträgt. Die Zusammensetzung der Glas-Systeme ist vorzugsweise folgendermaßen:
(1) ZnO 63 Gew.-^
B2O^ 20 " "
SiO2 9,4 " "
. PbO 4,3 " "
Sb2O3 0,5 " "
SnO2 1,2 " "
Al2O3 0,09 " "
(2) ZnO 62 Gew. -%
B2O3 20 " «
SiO2 9,5 " "
SnO2 0,7 " "
PbO 2,8 " "
Sb2O3 1,5 " "
Al2O3 0,1 " "
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(3) ZnO
B2O
SiO
54 Gew. -0A
16 It It
7,8 ti ti
1,1 ti ti
4,3 It It
0,4 ti ti
12,3 It Il
2
SnO2
PbO
Sb2O,
PbTiO,
Bevorzugte Gläser können mit folgender Zusammensetzung gewählt werden:
ZnO 50 bis 80 Gew. ti
B2O3 5 Il 30 It It
SiO2 1 Il 10 Il It
PbO bis zum 10 Il tt
Sb2O3 ti H Ul ti ti
SnO2 Il tt Ul ti ti
Al2O It It 5 ti
Wenn ein Halbleiter-Bauelement, bei dem die freiliegenden Kanten seines pn-Überganges mit einem der oben ausgeführten Glasisolatoren beschichtet ist, vollständig bestrahlt und dabei auf Temperaturen von mehr als 300 C gehalten wird, kann die Erhöhung des Leckstroms infolge der Bestrahlung danach verhindert werden. Dies wurde durch Versuche bestätigt. Die Temperatur, bei der das Halbleiter-Bauelement während der Bestrahlung gehalten werden sollte, sollte höher als 30O0C, vorzugsweise über 35O°C liegen,um den Effekt der Erfindung weiter zu unterstützen. Das Halbleiter-Bauelement sollte jedoch während der Bestrahlung nicht auf extrem hohen Temperaturen gehalten werden, da hierdurch andere Eigenschaften des Bauelements verschlechtert werden können. Z.B. können gewisse Halbleiter-Bauelemente nach der Bestrahlung eine Sperr-Erholungszeit haben, die nicht wesentlich kürzer als die Sperr-Erholungszeit vor der Bestrahlung ist, wenn das Bauelement während der Bestrahlung auf Temperaturen von mehr als etwa 4500C gehalten wird. Weiter muß die obere
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Temperaturgrenze berücksichtigt werden, falls das Halbleiter-Bauelement beispielsweise mit Elektroden versehen ist, daß das Elektrodenmaterial nicht oxidiert oder mit dem Halbleiter legiert oder das Lötmaterial nicht erweicht wird. Beispielsweise wird oft Aluminium als Elektrodenmaterial und Lötmaterial für Siliciumelemente verwendet. Da seine eutektische Temperatur mit Silicium 577°C beträgt, sollte das Halbleiter-Bauelement nicht auf Temperaturen von mehr als 5770C gehalten werden. Die Temperatur, bei der das Halbleiter-Bauelement während der Bestrahlung gehalten wird, sollte daher unter Berücksichtigung der obigen Risiken gewählt werden. Bei gleicher Strahlungsdosierung wird die Lebensdauer bei höheren Temperaturen größer als bei niedrigeren Temperaturen. Bei gleicher Temperatur nimmt der Wert mit steigender Strahlungsdosierung ab. Demzufolge sollten die Temperatur während der Bestrahlung und die Strahlungsdosierung je nach dem gewünschten Lebensdauerwert gewählt werden.
Fig. 1 zeigt den Querschnitt einer in Glas vergossenen Diode, an der das erfindungsgemäße Verfahren angewendet wird. Die Diode 100 enthält ein Siliciumplättchen 1, eine Anode und eine Kathode 21 bzw. 3', die auf die beiden Hauptflächen des Plättchens 1 gelötet sind , Anschlußdrähte 2 und 3, die an die Anode 2' bzw. die Kathode 3f angeschlossen sind, und einen Glasisolator 4 zur Passivierung des Siliciumplättchens 1. Das Siliciumplättchen 1 besteht aus einer ρ -leitenden Diffusionsschicht 11, einer η-leitenden Schicht 12 mit hohem spezifischem Widerstand und einer n+-leitenden Diffusionsschicht 13. Zwischen der p+-leitenden Diffusionsschicht 11 und der η-leitenden Schicht 12 mit hohem spezifischem Widerstand befindet sich ein pn-übergang. Das in Fig. 1 gezeigte Halbleiter-Bauelement wird folgendermaßen hergestellt. In die beiden Hauptflächen eines η-leitenden Siliciumplättchens mit einem spezifischen Widerstand von 30 ο x cm und einer. Stärke von etwa 270 u werden in dieser Reihenfolge Bor und Phosphor eindiffundiert. Hierbei entstehen die p+-leitende Schicht 11 und die n+-leitende Schicht 13. Darauf wird zur Bildung
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der Elektroden-Verbindungsschichten 14 und 15 Aluminium aufgedampft. Darauf wird das Plättchen in Chips mit einem Durchmesser von je 1,4 mm angerissen. An dem Plättchen werden die Anschlüße 2' und 3' und die Anschlußdrähte 2 und 3 aus Wolfram befestigt, dessen Wärmedehnungskoeffizient ebenso groß ist wie der von Silicium. Ferner wird, wie in Fig. 1 gezeigt, der kugelförmige Glasisolator 4 rings um das Plättchen 1 gebildet. Dabei wurde ein Zink-Bors ilikatglas der folgenden Zusammensetzung verwendet:
TABELLE -
Bestandteile Gew.-Si
ZnO 63,1
B2O3 20,47
SiO2 9,388
PbO 4,29
Sb2O3 0,476
SnO2 1,23
Al0O-. 0,087
Das Glasmaterial wird in Wasser verteilt, so daß ein Glasbrei entsteht, der wenigstens auf die Umfangsflächen des Siliciumplättchens 1 und die Anschlüsse 2' und 3' aufgebracht wird. Darauf wird die abgelagerte Glasaufschlemmung geschmolzen, wodurch .die Oberfläche des pn-Überganges des Bauelements 100 passiviert und das Plättchen gleichzeitig gegen mechanische Beschädigung geschützt wird.
Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Bestrahlung der Diode der Fig. 1 mit Elektronenstrahlen. Gemäß Fig. 1 besteht eine Vorrichtung 200 zur Erhitzung der Diode aus einem Block 201 aus nicht-rostendem Stahl, einer von diesem umschlossenen Heizpatrone 202 zur Erhitzung des Blocks 201 und einem Gehäuse 203 aus wärmeabschirmendem Material, beispielsweise Asbest. In der oberen Viand des Mantels 203 befindet sich eine Öffnung 204, durch die die Elektronenstrahlen 300 auf die
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Diode 100 gelangen. Die Öffnung 204 ist mit einer Aluminiumfolie 205 abgedeckt, um die Wärmeverluste durch die Öffnung zu vermindern. Die Stärke der Aluminiumfolie 205 beträgt etwa 100 u> so daß die Elektronenstrahlen leicht durch die Aluminiumfolie 205 hindurchtreten können.
Vor der Bestrahlung der Diode 100 mit Elektronenstrahlen betrug der Leckstrom 2 χ 10 bis 9 χ 10" A (bei einer Vorspannung in Sperr-Richtung von 400 V), der Spannungsabfall in Durchlaßrichtung etwa 1,0 V (bei einem Strom in Druchlaßrichtung von 4 A), die Erholungszeit in Sperr-Richtung 7 bis 9 us, die Lebensdauer der Minoritätsträger etwa 8 bis 10 us und die Sperrspannung etwa 900 V. Die Diode 100 mit den beschriebenen Kennwerten wurde in der geeigneten Stellung in den Ofen 200 gelegt und mittels der von einer Spannungsquelle 400 außerhalb des Ofens 200 gespeisten Heizpatrone 202 auf eine vorbestimmte Temperatur erhitzt. Die Temperatur der Diode 100 wurde mittels eines in der Nähe der Diode 100 angeordneten Thermoelements erfasst. V/eicht die tatsächliche Temperatur der Diode stark von dem vorbestimmten Wert ab, so wird sie durch Regelung der von der Spannungsquelle 400 zur Heizpatrone 202 abgegebenen Spannung korrigiert.
Während die Diode 100 auf der vorbestimmten Temperatur gehalten wurde, wurde sie mit den Elektronenstrahlen 300 bestrahlt, und zwar mit einer Energie von 2 MeV, bis die
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Strahlungsdosierung den Wert von 1 χ 10 Elektronen/cm erreichte. Die für die Bestrahlung erforderliche Zeit betrug etwa 5 min. Nach der Bestrahlung wurde die Diode 100 aus dem Ofen 200 entnommen und es wurden die Erholungszeit in Sperr-Richtung und der Leckstrom gemessen.
Fig. 3 zeigt' im Diagramm den Leckstrom in Sperr-Richtung in Abhängigkeit von der Temperatur nach Behandlung der Diode 100 in der beschriebenen Weise. Gemäß Fig. 3 erhöht sich
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der Leckstrom bei Bestrahlung bei Räumtemperatür (25°C) bis 3000C um das 10- bis 100-fache gegenüber dem Wert vor der Bestrahlung. Nach Bestrahlung bei einer Temperatur von mehr als 3000C nimmt jedoch der Leckstrom ab. Bei Bestrahlung bei Temperaturen von mehr als etwa 3500C nimmt der Leckstrom in beträchtlichem Maße ab, nämlich auf einen Wert, der annähernd gleich ist dem Wert vor der Bestrahlung.
Fig. 4 zeigt im Diagramm die Abhängigkeit der Sperr-Erholungszeit von der Temperatur bei der Bestrahlung der . Diode 100. Nach Fig. 4 wird die Sperr-Erholungszeit für sämtliche Temperaturen nach der Bestrahlung kurzer als vor der Bestrahlung. Obwohl nämlich die Sperr-Erholungszeit - bei Bestrahlung oberhalb 3000C etwas größer ist als bei Bestrahlung unterhalb dieses Werts, verdeutlichen die Werte von 0,3 us (bei 3000C) und 2 us (bei 4500C), was den Maximalwert bei diesem Ausführungsbeispiel darstellt, die gegenüber vor der Bestrahlung gemessenen Werten von 7 bis 9 us erzielte Verbesserung. Die Bestrahlungsdosierung betrug bei dieser Ausführungsform 1 χ 10 Elektronen/cm ; der gleiche Effekt kann jedoch unabhängig von der Strahlungsdosierung erzielt werden. Beispielsweise wurden bei einer Strahlungsdosierung
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von 5 x 10 Elektronen/cm bei sonst unveränderten Bedingungen fast die gleichen Ergebnisse erzielt. Es wurde weiter festgestellt, daß bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens an einem Halbleiter-Bauelement vor Befestigung der Elektroden der durch die Erfindung erzielte Effekt gegenüber der Erhitzung zur Befestigung der Elektroden unverändert bleibt.
Fig. 5 zeigt den Querschnitt eines Thyristors, an dem das erfindungsgemäße Verfahren angewendet wird. Ein Siliciumsubstrat 500 enthält eine p+-leitende Emitterschicht 501, eine η-leitende Basisschicht 502, eine p-leitende Basisschicht 503 und eine η -leitende Emitterschicht 504, zwischen denen jeweils ein pn-übergang gebildet ist. Die Kante des zwischen
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der n+-leitenden Emitterschicht 504 und der p-leitenden Basisschicht 503 gebildeten pn-Überganges liegt in einer Hauptfläche des Siliciumsubstrats 500 frei. Sie ist mit einem Oberflächen-Pa.ssivierungsfilm 53 aus SiO2 abgedeckt. Der Oberflächen-Passivierungsfilm 53 wird hergestellt, indem ein SiO2-FiIm auf die gesamte Hauptfläche des Siliciumsubstrats 500 aufgedampft und dann mit Ausnahme der für die Passivierung notwendigen Stellen weggeätzt wird.
Der aktive Bereich des Thyristors wird mit einer kreisförmigen Nut 51 umgeben, deren Boden wenigstens . die n-leitende Basisschicht 502 erreicht. Die Nut 51 wird mit Glas aufgefüllt.Als Glas 52 kann das zur Abdeckung der Siliciumdiode der Fig. 1 verwendete Glas benutzt werden. Die Zusammensetzung dieses Glases ist vorzugsweise wie folgt:
TABELLE
Bestandteile Gew.-%
ZnO 63,1
B2O3 20,47 SiO2 9,388
PbO 4,29
Sb2O3 0,476
SnO2 1,23
Al2O3 0,087
Das Glas wird zu Pulver geschliffen und in Wasser zu einer Aufschlemmung dispergiert. Die GIasaufschlemmung wird in die Nut 51 gefüllt und bei einer Temperatur zwischen und 71O°C, beispielsweise bei 685°C gesintert. Infolgedessen werden die Kanten des pn-Übergangs zwischen der n-leitenden Basisschicht 502 und der p-leitenden Basisschicht 503 und zwischen der p+-leitenden Emitter-schicht 51 und der nleitenden Basisschicht 502 zur Oberflächen-Passivierung mit
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Glas 52 bedeckt.
Auf dem nicht vom SiOp-FiIm 53 bedeckten Teil der Oberfläche der η -leitenden Emitterschicht 504 wird eine Kathoden-Elektrode 55, auf dem nicht vom SiO2-FiIm 53 und dem Glas
52 bedeckten Teil der Oberfläche der p-leitenden Basisschicht 503 eine Gate-Elektrode 56 und auf der Oberfläche der p-leitenden Emitterschicht 501 eine Anoden-Elektrode 54 ausgebildet.
Der so hergestellte Thyristor wird in-der richtigen Stellung in den Ofen 200 der Fig. 2 eingesetzt, auf eine vorbestimmte Temperatur erhitzt und mit den Elektronenstrahlen 300 bestrahlt.
Die Erfindung ist ebenfalls anwendbar bei Halbleiter-Bauelementen, bei denen die freiliegenden Kanten der pn-Übergänge nicht mit Glas abgedeckt sind. Um das Bauelement vor Feuchtigkeit zu schützen und die Sperrspannung in Sperr-Richtung zu erreichen, sollten erfindungsgemäß die freiliegenden Kanten wenigstens des für die Sperrspannung des Bauelements bestimmenden pn-Überganges mit Glas abgedeckt werden. Falls notwendig, ist es jedoch auch möglich, die freiliegenden Kanten der anderen pn-Übergänge mit anderem Passivierungsmaterial, beispielsweise SiO2 und Harz zu beschichten. Beispielsweise trägt bei dem in Fig. 5 gezeigten Thyristor der pn-übergang zwischen der η -leitenden Emitterschicht und der p-leitenden Basisschicht 503 nicht wesentlich zur Bestimmung der Sperrspannung in Durchlaß- oder Sperr-Richtung bei; daher ist die Kante des pn-Überganges mit dem SiO2-FiIm
53 bedeckt.
Statt gemäß den vorstehenden Ausführungsbeispielen auf Dioden und Thyristoren läßt sich die Erfindung gleichermaßen auf andere Bauelemente anwenden, beispielsweise auf durch ein elektrisches Feld gesteuerte Thyristoren und Transistoren.
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Leerse ite

Claims (6)

PATENTS NWi L TE SCHIFF ν. FÜNER STREHL SCHÜBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK MARIAHILFPLATZ 2 & 3, MÖNCHEN 9O 280414'/ POSTADRESSE: POSTFACH 95 O1 6O, D-8OOO MÖNCHEN 95 KAHL UJDWIQ SCHIFF DIPL. CHEM. DR. ALEXANDER V. FÖNER DIPL. ΙΝΘ. PETER STREHL DIPL. CHEM. DR. URSULA SCHÜBEL-HOPF DIPL. INS. DIETER EBBINGHAUS DR. ING. DIETER FINCK TELEFON (GBS) 48 2OB4 TELEX 5-23 565 AURO D TELEGRAMME AUROMARCPAT MÜNCHEN HITACHI, LTD. DA-14232 31. Januar 1978 Verfahren zur Herstellung von Halbleiter-Bauelementen Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Halbleiter-Bauelementen, dadurch gekennzeichnet , daß ein gewünschter pn-übergang des Halbleitersubstrats mit dem pn-übergang mit einem Glasmaterial beschichtet wird, das praktisch keine Alkalimetallionen enthält, daß das Glasmaterial durch Erhitzung gesintert wird, und daß das Halbleitersubstrat mit dem gewünschten pn-übergang, dessen Kante mit dem gesinterten Glas beschichtet ist, auf Temperaturen oberhalb von 300°c und in einem Temperaturbereich gehalten wird, in dem sich die elektrischen Eigenschaften des Halbleiter-Bauelements nicht verschlechtern.
ORIGINAL INSPECTED
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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das praktisch keine Alkalimetallionen enthaltende Glas aus einem ZnO-B2O^-SiO2-* B2°3~ PbO-SiO2- oder ZnO-B^^-SiOg-PbO-System besteht und sein Wärmedehnungskoeffizient etwa gleich dem des Substrats ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß mit Elektronenstrahlen mit einer Energie von mehr als 0,5 MeV bestrahlt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Halbleitersubstrat während der Bestrahlung auf einer Temperatur von mehr als 35O0C gehlaten wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Strahlungsdosierung der
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Elektronenstrahlen mehr als 1 χ 10 Elektronen/cm beträgt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Halbleitersubstrat während der Bestrahlung auf Temperaturen gehalten wird, die niedriger als die Temperatur sind, bei denen die Lebensdauer der Träger nach der Bestrahlung gleich der Lebensdauer der Träger vor der Bestrahlung wird.
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