DE1184971B - Verfahren zum tiegellosen Schmelzen von stabfoermigen Koerpern aus reinstem Halbleitermaterial - Google Patents

Description

• Verfahren zum tiegellosen Schmelzen von stabförmigen Körpern aus reinstem Halbleitermaterial In der deutschen Patentschrift 976 672 ist ein Verfahren zum tiegellosen Schmelzen von stabförmigen Körpern aus reinstem Halbleitermaterial für Halbleiterbauelemente unter Verwendung von Hochfrequenzenergie beschrieben, bei dem eine geschmolzene Zone durch einen nur an seinen Enden gehalterten Halbleiterstab geführt wird, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß der Halbleiterstab am Ort der zu erzeugenden Schmelzzone zunächst durch eigens hierfür vorzusehende Mittel vorgewärmt und dann nur mittels Hochfrequenzenergie an der vorerwärmten Stelle aufgeschmolzen wird. Durch die Vorerwärmung wird die Leitfähigkeit des in kaltem Zustand sehr hochohmigen Halbleitermaterials so weit erhöht, daß in dem vorgewärmten Stellenbereich infolge der Einwirkung eines verhältnismäßig schwachen hochfrequenten elektromagnetischen Wechselfeldes die weitere Erhitzung des Halbleiters bis zur Entstehung der Schmelzzone stattfindet. Die Vorerwärmung kann auf verschiedene Weise erfolgen: so ist z. B. die Vorerwäimung durch Verwendung eines direkt oder indirekt geheizten Heizringes, der den Halbleiterstab konzentrisch umgibt und geen den Stab verschiebbar ist, möglich. Vorteilhaft ist, auch die Verwendung von elektrischen Mitteln, z. B. von direktem Stromdurchgang durch den Halbleiter oder einer kapazitiven Vorerwärmung, bei der der Verlustwinkel des Halbleitermaterials ausgenutzt wird.
• Im Grunde genommen können die bekannten Methoden zur unmittelbaren Erzeugung der geschmolzenen Zone auch die Aufgabe der Vorerwärmung übernehmen. Dabei ist jedoch von Bedeutung, daß durch die Vorwärmung keine zusätzlichen Verunreinigungen des Halbleitermaterials entstehen. Eine bekannte Methode zur Erzeugung der Schmelzzone beim Zonenschmelzen besteht in der Verwendung einer elektrischen Bodenentladung, die sowohl im Vakuum als auch als Gasentladung betrieben werden kann.
• Gemäß der Erfindung erfolgt die Vorerwärmung des zonenzuschmelzenden Halbleiterstabes mittels elektrischer Gasentladung. Dabei wird zweckmäßig die zunächst vorzuwärmende und dann aufzuschmelzende Zone des Halbleiterstabes als Elektrode der Gasentladung verwendet, die zu einer, insbesondere ringförmigen, Gegenelektrode in einer geeigneten Gasatmosphäre übergeht. Die Verwendung von Gasentladungen läßt bei geringem Energieverbrauch eine rasche und wirksame Vorwärmung der Halbleiteroberfläche zu, da das Elektronen- und Ionenbombardement der Halbleiteroberfläche in der Gasentladung zu einer intensiven Erhitzung führt. Bei Verwendung der Halbleitertechnik wohlbekannter Gase läßt sich jede Verunreinigung des Halbleiters bei einer solchen Vorerwärmung vermeiden.

Claims (1)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum tiegellosen Schmelzen von stabförmigen Körpern aus reinstem Halbleitermaterial für Halbleiterbauelemente unter Verwendung von Hochfrequenzenergie, bei dem eine geschmolzene Zone durch einen nur an seinen Enden gehalterten Halbleiterstab geführt wird, bei dem der Halbleiterstab am Ort der zu erzeugenden Schmelzzone zunächst durch eigens hierfür vorzusehende Mittel vorgewärmt und dann nur mittels Hochfrequenzenergie an der vorgewärmten Stelle aufgeschmolzen wird, nach Patent 976672, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorerwärmung mittels Gasentladung vorgenommen wird: 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorzuwärmende, in entsprechendem Abstand zu einer insbesondere klein ausgebildeten Elektrodenanordnung befindliche Halbleiterkörper als Elektrode geschaltet wird. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorerwärmung durch Gasentladung auf eine Zone gewünschter Größe und Gestalt der Halbleiteroberfläche konzentriert wird. 4. Verfahren nach einem der -Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine rotationssymmetrisch oder axialsymmetrisch zu dem Halbleiterkörper angeordnete Elektrodenanordnung. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 665 540; deutsche Patentanmeldung T 6541 VIII c l 21 g (bekanntgemacht am 28. Januar 1954); schweizerische Patentschrift Nr. 291361; belgische Patentschrift Nr. 510 303; USA.-Patentschrift Nr. 2 602 211; australische Patentschrift Nr. 166 223.