CH525771A - Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus Halbleitermaterial - Google Patents

Description

  <B>Verfahren</B>     zur   <B>Herstellung von Hohlkörpern aus Halbleitermaterial</B>    Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren  zum Herstellen eines aus einem Halbleitermaterial, bestehen  den Hohlkörpers durch Abscheiden aus einer gasförmigen  Verbindung dieses Halbleitermaterials auf die     Oberfläche     eines     beheizten    Trägerkörpers, der nach dem Abscheiden  einer Schicht des Halbleitermaterials ohne     Zerstörung    der  selben entfernt wird.  



  Ein     solches    Verfahren ist bereits vorgeschlagen worden.  Damit ist es     insbesondere    möglich, an zwei gegenüberliegen  den Seiten offene Hohlkörper, z.B. aus Silizium, herzustel  len. Der Trägerkörper kann dann leicht z. B. durch Ausbren  nen oder Ausbohren entfernt werden. Bei nur einseitig  offenen Hohlkörpern ist ein Ausbrennen dagegen schlecht  möglich oder langwierig und beim Ausbohren     besteht    die Ge  fahr, mit dem Bohrer die der offenen Seite gegenüberliegende  Seite des Hohlkörpers zu beschädigen, wenn der an dieser  Seite anliegende Teil des Trägerkörpers entfernt werden  soll.

    Die vorliegende Erfindung zeigt nun einen Weg, mit  denen Hohlkörper aus einem     Halbleitermaterial,    insbesondere       Silizium,    hergestellt werden können. Dabei soll eine Entfer  nung des Trägerkörpers auch dann leicht und ohne Be  schädigung des Hohlkörpers möglich sein, wenn dieser nur  einseitig offen ist.  



  Der Lösungsweg besteht     darin,    dass ein hohler und wenig  stens an zwei gegenüberliegenden Seiten offener Trägerkör  per verwendet wird, dass dann das     Halbleitermaterial    aus der  gasförmigen Verbindung abgeschieden wird, bis die ge  wünschte Schichtdicke erreicht ist, dass dann eine Scheibe  festen Halbleitermaterials, deren Form der offenen Seite     an-          gepasst    ist, mit dem abgeschiedenen Halbleitermaterial im  Vakuum oder im Schutzgas verschweisst     wird.     



  Die Erfindung wird anhand eines     Ausführungsbeispiels     in Verbindung mit der Figur näher erläutert. In der Figur  ist eine Einrichtung zum Abscheiden einer Schicht von Halb  leitermaterial gezeigt. Diese besteht im wesentlichen aus  einer Quarzglocke 1 als Reaktionsgefäss, die auf der Unter  seite mit zwei Einlassrohren 2 und auf der Oberseite mit  einer Austrittsöffnung 3 versehen ist. In der Quarzglocke  ist ein mit einem Fuss 6 versehener, z.B. aus Graphit be-    stehender Trägerkörper 4 angeordnet, der auf der Unter  seite der Quarzglocke 1 mittels eines Ringes 7 und mittels  Schrauben 8 befestigt ist. Im Fuss des Trägerkörpers und im  Ring 7 sind Dichtringe 9 eingelassen, die das Innere der  Quarzglocke gegen die Atmosphäre abdichten.

   Im Träger  körper 4 ist eine     Heizwicklung    11 angeordnet, die über Zu  leitungen 13 und 14 an eine Spannungsquelle angeschlossen  wird.  



  Der Trägerkörper wird     aufgeheizt.    Nach Einleitung der  gasförmigen Verbindung des Halbleitermaterials scheidet  sich dieses an der aufgeheizten Fläche, d.h. an der Wan  dung des Trägerkörpers 4 ab. Ist die Siliziumschicht ge  nügend dick geworden, so wird das Abscheiden beendet und  der Trägerkörper mit der Siliciumschicht aus der Glocke ent  fernt. Auf die Stirnseite des Trägerkörpers 4 wird dann     eine     Siliziumschicht aufgesetzt, deren Durchmesser mindestens  gleich dem Innendurchmesser des Siliziumrohres ist.

   Dann  wird die Siliziumscheibe beispielsweise in einer nicht näher  zu erläuternden Vorrichtung im Vakuum mittels Hochfre  quenzenergie mit der Siliziumschicht 15 verschweisst.     An-          schliessend    kann dann der Trägerkörper 4 entfernt werden,  wenn, wie bei der Erfindung ohne weiteres möglich, dies  nicht bereits vor dem Verschweissen beider     Teile    erfolgte.  Durch das Verschweissen lässt sich ebenfalls eine gasdichte  und mechanisch stabile Verbindung erzielen. Das     Ver-          schweissen    kann auch mit Elektronenstrahlen im Hochva  kuum oder mittels Plasmabrenner im Schutzgas erfolgen.  



  Diese Lösung kann auch dazu benutzt werden, einen  Hohlkörper aus einem Halbleitermaterial vollständig zu     ver-          schliessen.    Dazu muss natürlich der Trägerkörper vorher ent  fernt werden.  



  Die Erfindung ist nicht auf die Herstellung von Hohl  körpern aus Silizium beschränkt. Es können z.B. auch Hohl  körper aus anderen Halbleitermaterialien, wie z.B.  Germanium, Siliziumkarbid, Wolframkarbid, AII,     Bv-Ver-          bindungen    und     AIIBvi-Verbindungen    hergestellt werden.  Soll z. B. ein Hohlkörper aus     Siliziumkarbid    hergestellt wer  den, so wird als gasförmige Verbindung     z.B.        CH3SiC13     und Wasserstoff verwendet. Soll der Hohlkörper z. B. aus      Bornitrit bestehen, wird z.B. Hexachlorborazol B3N3C16  und Wasserstoff verwendet.  



  Alle diese Halbleiter sind sehr     hart    und spröde,     ausser-          dem    beständig gegen hohe Temperaturen und gasdicht. Sie  eignen sich daher gut als Reaktionsgefässe für bei hohen       Temperaturen    ablaufende Reaktionen. Ein Beispiel für eine  solche Reaktion ist der Diffusionsprozess bei Siliziumschei  ben. Die bisher für die Diffusion verwendeten Quarzampul  len halten nur Temperaturen von etwa 1200  C aus. Mit  Ampullen aus     Silizium    oder einem anderen der angegebenen  Halbleitermaterialien können die Temperaturen     wesentlich     erhöht werden, was den     Diffusionsprozess    beschleunigt.

    Ausserdem besteht keine Gefahr mehr, dass, wie bisher,  bei     Quarz    als Reaktionsgefäss enthaltene Verunreinigungen       in    die     Siliziumscheiben        hineindiffundieren,    da das niederge  schlagene Halbleitermaterial, insbesondere     Silizium    bekannt  lich sehr rein hergestellt werden kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zum Herstellen eines aus einem Halbleiter material bestehenden Hohlkörpers durch Abscheiden einer gasförmigen Verbindung dieses Halbleitermaterials auf die Oberfläche eines beheizten Trägerkörpers, der nach dem Abscheiden einer Schicht des Halbleitermaterials ohne Zer störung desselben entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein hohler und wenigstens an zwei gegenüberliegenden Seiten offener Trägerkörper verwendet wird, dass dann das Halbleitermaterial aus der gasförmigen Verbindung abge schieden wird, bis die gewünschte Schichtdicke erreicht ist, dass dann eine Scheibe festen Halbleitermaterials, deren Form der offenen Seite angepasst ist,

   mit dem abgeschiede nen Halbleitermaterial im Vakuum oder im Schutzgas ver- schweisst wird. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch zum Herstellen eines einseitig geschlossenen Rohres mit kreisförmigem Quer schnitt, dadurch gekennzeichnet, dass ein rohrförmiger Trä gerkörper verwendet wird und dass die Scheibe aus festem Halbleitermaterial an einer Stirnseite des Trägerkörpers an geordnet wird und dass der Durchmesser der Scheibe so ge wählt wird, dass er mindestens so gross ist wie der innere Durchmesser des rohrförmigen Trägerkörpers. 2.

   Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass der Trägerkörper vor dem Verschweissen von Scheibe und abgeschiedenem Material entfernt wird. 3. Verfahren nach Unteranspruch 1 zum Herstellen eines zweiseitig geschlossenen Rohres, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Abscheiden des Halbleitermaterials und nach-Entfernen des Trägerkörpers eine weitere Scheibe an der noch offenen Stirnseite des Rohres angeordnet und mit dem Halbleitermaterial im Vakuum oder in Schutzgas ver- schweisst wird. 4. Verfahren nach Patentanspruch oder einem der Un teransprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Scheibe gleich der 0,5- bis 2fachen Dicke des ab geschiedenen Materials gewählt wird.