156960. lajstromszámú szabadalom • Eljárás félvezető anyag vezető fémes bevonására

156960 5 létnek a savfürdőben kell maradnia, függ olyan tényezőtől, mint a savfürdő erőssége, amely a szelet felületén képződött. Altalános szabályként tekinthető, hogy a szeletet szobahőmérsékleten levő koncentrált fluor-hidrogénsav fürdőben kb. 12 percig merítve, ez elégséges ahhoz, hogy eltávolítsuk a szelet mindkét oldalán levő üvegszerű réteget, tehát a borral és foszforral diffundáltatott oldalakról egyaránt. Miután a szeletet a savból eltávolítottuk, leöblítjük és a találmány értelmében ezután ammóniumihidroxid fürdőben kezeljük. Bár az NH4

OH fürdő pontos paraméterei nem nagyon kritikusak, azt találtuk, hogy a legjobb eredményeket a tárgyalt típusú speciális diódáknál akkor kaptunk, ha a szeleteket olyan vizes NH/,OH oldatba mártottuk kb. négytől hat percig, amelynek pH-értéke 8-tól 10 és előnyösen kb. •9 és 80-tól 90°C — előnyösen 85C

C hőmérsékletre hevített. Ezután a szeletet kivesszük az ammóniumhidroxid oldatból, levegőn szárítjuk és kb. három percre ismét bemerítjük a fluor-hidrogénsav fürdőbe, hogy ezáltal minden esetleges oxidot eltávolítunk, amely az ammóniumhidroxid oldatba való bemerülés folyamán, esetleg keletkezett. Miután a szeletet kivettük a fluor-hidrogénsavból, végső öblítést végzünk és a galvanizálás-mentes nikkel bevonó oldatba merítjük. Azt találtuk, hogy ha a szeletet nem így kezeljük ammóniumhidroxid fürdőben, akkor nem tudunk egyenletes és jól tapadó nikkel réteget lerakni a szeletre galvanizálás-mentes nikkel oldatból, amint azt az alábbiakban tárgyaljuk, különösen a foszfor oldalon. II. Nikkel lerakás. A nikkellel való bevonás galvanizálás-imentes oldattal a szakemberek előtt jól ismert és itt nem ismertetjük részletesebben. Általában a szeletet körülbelül két perc időtartamra galvanizálásmentes nikkel bevonó oldatba merítjük; egy tipikus ilyen fajta fürdő nikkelkloridot és nátriumhipofoszfitot tartalmaz és ez viszonylag vékony nikkel bevonatot ad a szelet mindkét oldalán. Az előnyös gyakorlat szerint ezután a szeletet szárítjuk és hevítjük kályhában kb. 840°C hőmérsékleten, elég ideig ahhoz, hogy a nikkel a szelet mindkét felületébe beleszinterelődjék. Ezután a szeletet a kályhából eltávolítjuk, ismét bemerítjük fíuor-hldrogénöav oldatba körülbelül 15 másodpercre, hogy eltávolítsunk minden esetleges oxidréteget, amely a színterelési művelet alatt képződhetett, majd újra bemerítjük a galvanizálás-mentes nikkel bevonó oldatba kb. 5 percre, hogy egy járulákos bevonó rétegét képezzünk ki fölötte. Ha kívánatos, járulékos vezetőfém rétegeket lehet kiképezni a nikkel felületén vagy a galvanizálás-mentes, oldatból, vagy pedig azáltal, hogy a szokásos galvanizálási el-járást alkalmazzuk. IV. Végső kezelés. Bár a találmány kivitelezésénél nem szükséges, mégis gyakran kívánatos, hogy a nikkel felületre aranybevonatot rakjunk le, például galvanizálási eljárással. Miután ezt befejeztük, a szeletet sok vékony tárcsára vágjuk szét és az egyedi tárcsákat alkalmas módon egy házba vagy házra szereljük és villamos veztőket csatlakoztatunk a tárcsák felületére, például termokompressziós kötés, forrasztás, vagy más ismert fémkötési eljárás útján. Ilyen módon erős mechanikai és kis ohmos összeköttetést kapunk a villamos: vezetők és a tárcsa felületek között. Az előzőkből nyilvánvaló, hogy a találmány különlegesen előnyös kivitele lehetővé teszi, hogy egyetlen reagenst használjunk az üvegszerű rétegek eltávolítására a kettősen diffundáltatott szilícium szelet mindkét felületéről, amelyet arra készítünk elő, hogy galvanizálás-mentes bevonó oldatban vonjunk be. Ezt az teszi lehetővé, hogy a szeletet hidrogénfluoridsavba merítjük ann>i időre, amely elégséges ahhoz, hogy a foszforszilikát üveget és a p-típusú üveget (például boroszilikát üveget) leoldja a szelet diffundáltatott felületéről, majd a szelet foszforral diffundáltatott felületére aktiváljuk ammóniumhidroxiddal érintkeztetve azt. Ha a foszforral diffundáltatott felület nincs így aktiválva ammóniumhidroxiddal, mielőtt a galvanizálásoméntes bevonó oldatban bevonjuk, tökéletlen és gyengén tapadó vezető fémréteget kapunk a szelet foszforral diffundáltatott felületén. Bár a találmány bizonyos megvalósítási módjait és példáit a rajzon bemutattuk és a leírásban részletesen ismertettük, nyilvánvaló, hogy a különleges részletekből, amelyeket ismertettünk, különböző változatok állíthatók össze anélkül, hogy azok a találmány keretein kívül lennének. A következőkben összefoglalóan táblázatszerűén ismertetjük a találmány szerinti eljárás folyamatábráját. FOLYAMATÁBRA. Példa kettősen diffundáltatott szilícium diódák leljes előállítási eljárására. I. A szelet előkészítése és a szennyezések diffundáltatása. A. — Dopolt kristály növesztése. B. — Szeletekre vágás. C. •— A szelet egyik felületének borral való befestése. D. — A szelet másik felületének foszforral való befestése. E. — A szennyezések dif f undáltátása hevítés útján. II. A diffundáltatott szelet felületének előkészítése. A. — Savas maratás. B. — Öblítés. C. — • Kezelés NH4

OH-val. D. — Maratás HF oldatban. 10 15 20 25 S0 £5 40 45 50 55 60