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DE896827C - Verfahren zur formgebenden Bearbeitung von kristallenen Halbleiterkoerpern - Google Patents

Verfahren zur formgebenden Bearbeitung von kristallenen Halbleiterkoerpern

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DE896827C
DE896827C DEL10055A DEL0010055A DE896827C DE 896827 C DE896827 C DE 896827C DE L10055 A DEL10055 A DE L10055A DE L0010055 A DEL0010055 A DE L0010055A DE 896827 C DE896827 C DE 896827C
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Germany
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DEL10055A
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Werner Dr Phil Koch
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Licentia Patent Verwaltungs GmbH
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Description

Bislang war es üblich, kristalline Halbleiterkörper oder -schichten einer formgebenden Bearbeitung, beispielsweise durch Sägen, Bohren oder Fräsen, zu unterwerfen. Dieses war nicht nur mit einem durch die Grobheit der mechanischen Bearbeitungsmittel und die Zerbrechlichkeit des Materials bedingten gewissen Materialverschleiß verbunden, sondern führte auch zur Verunreinigung der gewonnenen Flächen durch diese mechanischen Bearbeitungsmittel. Des weiteren war es äußerst schwierig, die teilweise recht klein dimensionierten Werkstücke in großen Stückzahlen zu bearbeiten, da sie schwer in Halterungen anzubringen oder zu handhaben waren.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur formgebenden Bearbeitung von Substanzen, vorzugsweise zur örtlichen Querschnittsverminderung mit kristallinen Halbleiterkörpern oder -schichten, das sich von den bisher bekannten dadurch unterscheidet, daß an Stelle von Sägen, Bohren, Fräsen od. dgl. die formgebende Behanlung durch örtliches Verdampfen der zu bearbeitenden. Suibstawz mittels eines odler mehrerer Elektronenstrahlen erfolgt. Dabei bieten sich verschiedene Möglichkeiten der Führung des oder der Elektronensitrahlen, die man mit Vorteil derart bündeln wird, daß sie nur auf den zu bearbeitenden Halbleiter treffen. Die Elektronenquellen können dabei in einer Ebene liegen, die Elektronenstrahlen einzeln, gemeinsam oder in Gruppen innerhalb eines gewissen Raumwinkels abgelenkt werden oder auch, falls die Quellen nicht in einer Ebene liegen, mittels elektrischer und/oder magnetischer Felder in eine Ebene gebracht werden. Vorteilhaft wird man die Elektronenstrahlquellen paarweise einander diametral gegenüberliegend an-
ordnen oder einen aus einer Quelle austretenden Elektronenstrahl in mehrere Strahlen zerlegen, die den zu bearbeitenden Körper dann an verschiedenen Stellen treffen.
Weitere Möglichkeiten der Beeinflussung bietet das Vorsehen von Mitteln, vorzugsweise Blenden, die den Querschnitt des Elektronenstrahls nach Form und Flächeninhalt ändern oder aber verursachen, daß die Elektronenstrahlen den zu bearbeitenden Körper nacheinander, vorzugsweise in veränderbarer Reihenfolge, treffen.
Endlich kann man noch Mittel vorsehen, mit denen die Intensität des oder der Elektronenstrahlen gleitend oder sprungweise geändert werden kann.
Besonders günstig ist es<, Mittel mechanischer, elektrischer oder magnetischer Natur vorzusehen, um das Werkstück im Vakuum zu bewegen, vor allem zu drehen. Diese Mittel sollen nach Möglichkeit dreh- oder verschiebbare Haltevorrichtungen sein, die vorteilhaft gleichzeitig Platz für viele Halbleiterkörper bieten.
Zur Erhaltung desi Kristallgefüges des bearbeiteten Werkstücks ist es vorteilhaft, dieses einer thermischen Nachbehandlung zu unterziehen, die zweckmäßig gleich in einem im Vakuum befindlichen Ofen vorgenommen wird. Es hat sich dabei bewährt, Mittel vorzusehen, die dem Ofen an verschiedenen Stellen unterschiedliche Temperaturen geben.
Halbleiterkörper oder -schichten, die nach diesem Verfahren bearbeitet worden sind, eignen sich besonders gut zur Verwendung als steuerbarer Halbleiter, wie z. B-. als Transistoren. Die Figuren zeigen in zum Teil schematischer Darstellung die Bearbeitungsweise von Halbleiterkristallen gemäß der Lehre der Erfindung. In Fig. ι bezeichnet 1 eine Elektronenquelle, 2 die Anode und 3 eine elektrische Linse, vermittels der der aus der Kathode 1 austretende Elektronenstrahl auf das zu bearbeitende Werkstück 4 projiziert wird. Der Elektronenstrahl 5 trifft das Werkstück 4 an dessen Mantellinie, und durch Drehen des Werkstücks 4 entsteht in diesem die Ausnehmung 6. So kann man beispielsweise einen zylindrischen Metallstab von 1 mm Durchmesser auf einen Querschnitt von 1Ao mm örtlich verringern. In Fig. 2 treffen zwei Elektronenstirahlen 7 und 8 das Werkstück von zwei verschiedenen Seiten, derart, daß nach der Figur der Elektronenstrahl 7 das Werkstück 4 auf der nach oben gekehrten Fläche bearbeitet, während der Elektronenstrahl 8 auf der nach unten gekehrten Fläche wirkt. Auf dieselbe Art können natürlich auch mehrere tangential an das Werkstück angreifende Elektronenstrahlen verwendet werden. Fig. 3 zeigt auf einer Trägerplatte 9 eine kristalline Halbleiterfolie 10, die mit einer Einschnürung 11 versehen ist. Diese Einschnürung kann durch entsprechend den Doppelpiföilen Bdhiwämgenide Elektronemstirialhilen aus der Folie 10 herausgearbeitet werden. Dabei ist es sowohl möglich, mit einem Strahl zu arbeiten und den: Steig, der etehenibleiibeni isolil·, albzuischiaffiein1 oder aber mit zwei beweglichen Strahlen zu arbeiten, deren Umkehrpunkte an den Flanken des Steges liegen.
Zur Bündelung des Elektronenstrahls dienen insbesondere Einzellinsen oder Immersionslinsen elektrischer und magnetischer Art sowie elektronenoptische Prismen.
Außer den bereits genannten steuerbaren Halbleitern, wie Transistoren, eignen sich Halbleiterkörper, die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung bearbeitet sind, auch zur Verwendung in ungesteuerten Trockengleichrichtern, wie Flächen- oder Punktgleichrichtern.

Claims (17)

  1. PATENTANSPBÜCHE:
    ι . Verfahren zur Bearbeitung von Substanzen, insbesondere zur formgebenden Bearbeitung, vorzugsweise zur örtlichen Querschnittsverminderung von kristallinen Halbleiterkörpern oder -schichten, dadurch gekennzeichnet, daß an Steile,von Sägen, Bohren, Fräsen od. dgl. die formgebende Behandlung durch örtliches Verdampfen der zu bearbeitenden Substanz mittels eines oder mehrerer Elektronenstrahlen erfolgt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronenstrahlen derartig gebündelt sind, daß sie nur den zu bearbeitenden Körper treffen.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine symmetrische Formgebung mittels zweier oder mehrerer in einer Ebene verlaufender Elektronenstrahlen vorgenommen wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronenstrahlen einzeln, gemeinsam oder in Gruppen innerhalb eines gewissen Raumwinkels abgelenkt werden können.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Erzielung der Elektronenstrahlen erforderliehen Strahlenquellen in einer Ebene liegen.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronenstrahlquellen paarweise einander diametral gegenüberliegen.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch.-gekennzeiehneti, daß ein aus einer Quelle austretender Elektronenstrahl in mehrere Teilstrahlen zerlegt wird, die den zu bearbeitenden Körper an verschiedenen Stellen treffen.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektironenstrahlen den zu bearbeitenden Körper nacheinander, vorzugsweise in veränderbarer Reihenfolge, treffen.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel, vorzugsweise Blenden, vorgesehen sind, die den Querschnitt des ' [Elektronenstrahls nach Form und Flächeninhalt ändern.
  10. ίο. Verfahren nach Anspruch ι oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um die Intensität der Elektronenstrahlen einzeln oder gemeinsam gleitend oder sprungweise zu ändern.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch ι oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel, vorzugsweise mechanischer, elektrischer oder magnetischer Natur, vorgesehen sind, um das Werkstück im Vakuum zu bewegen.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch ι oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß eine dreh- oder verschiebbare Haltevorrichtung für das Werkstück vorgesehen ist.
  13. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung gleichzeitig Platz für viele Werkstücke bietet.
  14. 14. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück nach der Bearbeitung einer thermischen Nachbehandlung unterworfen wird.
  15. 15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Nachbehandlung bereits in einem Ofen im Vakuum vorgenommen wird.
  16. 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die dem Ofen an verschiedenen Stellen unterschiedliche Temperaturen geben.
  17. 17. Halbleiterkörper oder -schicht, bearbeitet nach Verfahren gemäß Anspruch 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet' durch ihre Verwendung als steuerbarer Halbleiter.
    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
    © 5543 11.53
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