AT227778B - Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Halbleiteranordnungen - Google Patents

Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Halbleiteranordnungen

Info

Publication number
AT227778B
AT227778B AT579661A AT579661A AT227778B AT 227778 B AT227778 B AT 227778B AT 579661 A AT579661 A AT 579661A AT 579661 A AT579661 A AT 579661A AT 227778 B AT227778 B AT 227778B
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
semiconductor
etching
thin layers
colors
vapors
Prior art date
Application number
AT579661A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Siemens Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Ag filed Critical Siemens Ag
Application granted granted Critical
Publication of AT227778B publication Critical patent/AT227778B/de

Links

Landscapes

  • Weting (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Halbleiteranordnungen 
Halbleiteranordnung, wie Gleichrichter, Transistoren, Photodioden, Vierschichtanordnungen   u. dgl.   bestehen meistens aus einem Halbleiterkörper aus vorwiegend einkristallinem Halbleitermaterial, wie Germanium, Silizium oder einer intermetallischen Verbindung der III. und V. bzw. der II. und VI. Gruppe des periodischen Systems, auf dem Elektroden aufgebracht sind. Im Laufe des Herstellungsverfahrens derartiger Halbleiteranordnungen werden für gewöhnlich mehrere Ätzungen vorgenommen. Insbesonders die äusseren pn-Grenzen,   d. h.   die Stellen, an denen die durch Diffusion oder Legierung erzeugten pn- Übergänge an die Oberfläche treten, müssen einer Ätzung unterworfen werden, damit eine möglichst hohe Sperrspannung erzielt wird. 



   Nach dem Grundmaterial, das zur Herstellung der Halbleiteranordnungen verwendet wird, z. B. Germanium, Silizium oder einer intermetallischen Verbindung von Elementen der III. und V. bzw. der II. und VI. Gruppe des periodischen Systems, richtet sich die Ätzflüssigkeit, die angewendet wird. Für Silizium hat sich beispielsweise eine Mischung aus   40% figer   Flusssäure und rauchender Salpetersäure im Verhältnis 1 : 1 bewährt. Auch eine   Mischung aus 40% iger Flusssäure, rauchender Salpetersäure und Eisessig   im Verhältnis 1 : 1 : 1 ist als Ätzflüssigkeit bekanntgeworden. Derartige   Ätzflüssigkeiten   werden für ge- 
 EMI1.1 
 den, auch alkalische,   z. B.   heisse Kaliauge. 



   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Halbleiteranordnungen mit einem im wesentlichen einkristallinen Halbleiterkörper und ein oder mehreren pn-Übergängen, bei dem durch Ätzung eine   gestörte   Kristallschicht an der Oberflache des Halbleiterkörpers abgetragen und danach eine aus Oxyden des Halbleitermaterials gebildete Schicht erzeugt wird. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche nach dem Ätzvorgang den über einer aus Salpetersäure und Flusssäure bestehenden Behand-   lungsflüssigkeit   entstehenden Dämpfen bis zur Bildung von Farben dünner Schichten ausgesetzt wird. 



  Zweckmässigerweise wird die Oberfläche den Dämpfen bis zur Bildung eines Blaubelages ausgesetzt. 



   Die Erfindung beruht auf der Beobachtung, dass es beim Ätzen von Halbleiteranordnungen nicht nur darauf ankommt, dass eine gestörte Kristallschicht an der Oberfläche abgetragen wird, sondern dass es gleichfalls von ausschlaggebender Bedeutung für die Sperreigenschaften eines an die Oberfläche tretenden pn-Überganges ist, in welcher Weise der Ätzvorgang abgebrochen wird. Es stellte sich heraus, dass bei einer abrupten Beendigung des Ätzvorganges mit einer   CP-Atzlösung   die durch die   Atzung erhöhte Sperrspannung   des   pn-Überganges   nicht stabil war.

   Es zeigte sich, dass eine Nachbehandlung mit den Dämpfen der CP- Ätzlösung unmittelbar nach dem Ätzen zu einer Stabilisierung der erreichten Eigenschaften führte.   Fs   wurde weiter beobachtet, dass sich unter der Einwirkung dieser Dämpfe ein Belag, der die Farben dünner Schichten zeigt, auf der Halbleiteroberfläche bildete. Wie sich nun herausstellte, tritt die Stabilisierung der durch das Ätzen erreichten Eigenschaften der Halbleiteranordnungen sicher dann ein, wenn sich diese Farben dünner Schichten auf der Halbleiteroberfläche gebildet haben. 



   Durch weitere Versuche wurde festgestellt, dass die Verbesserung der Sperreigenschaften durch eine Ätzung weitgehend unabhängig von der verwendeten Ätzlösung ist. Es spielt also keine Rolle, ob eine CP-   Ätzlösung oder eine   alkalische Ätzlösung verwendet wird. Wichtig ist lediglich, dass die durch den Diffu- 

 <Desc/Clms Page number 2> 

   sions- bzw. Legierungsvorgang   gestörten bzw. verunreinigten Oberflächenschichten abgetragen werden. 



   Bei der erfindungsgemäss nachfolgenden Nachbehandlung kommt es dagegen entscheidend darauf an, dass die Dämpfe verwendet werden, die über einer aus Salpetersäure und Flusssäure bestehenden Behandlungs- flüssigkeit entstehen. Die Dämpfe von Kalilauge sind in dieser Hinsicht unwirksam. 



   Es kann zweckmässig sein, eine weitere Stabilisierung durch Temperung vorzunehmen, wodurch die erzielten guten   Sperrelgenschaften,   auch bei höheren Temperaturen, die gegebenenfalls während des Zu- sammenbaus der Halbleiteranordnung mit Gehäuseteilen oder auch im Betrieb auftreten können, bestän- dig bleiben. Zu diesem Zweck wird die Halbleiteranordnung nach der Bildung von Farben dünner Schich-   ten bei etwa 200-3000   C etwa 24 Stunden lang getempert ; dann wird erneut eine kurze Ätzung der Stel- len, an denen der pn-Übergang zutage tritt, vorgenommen und anschliessend erneut die Oberfläche mit einem Belag, der die Farben dünner Schichten zeigt, versehen. 



   An Hand eines Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher erläutert werden. Es sei als einfaches
Beispiel die Ätzung eines Gleichrichters geschildert. Der Gleichrichter kann beispielsweise auf folgende
Weise hergestellt werden : Eine hochohmig p-leitende Siliziumscheibe von   z. B. 12 mm Durchmesser und     250/l   Stärke wird auf eine Goldfolie aufgelegt, die den gleichen Durchmesser aufweist und z. B. eine
Stärke von   50 li   hat. Die Goldfolie enthält einen geringen Prozentsatz, z. B. 0,   3%   Bor und wirkt somit p- dotierend, wenn sie in den Halbleiterkörper einlegiert wird. Auf die Oberfläche der Siliziumscheibe wird   eine Amimonenthaltende Goldfolie (zirka 0, 50/0 Sb) von z. B.   8 mmDurchmesser und ebenfalls 50   u   Stärke aufgelegt.

   Das gesamte Aggregat wird in Pulver einer mit den Bestandteilen des Aggregats nicht reagierenden Substanz eingebettet und zusammengepresst, worauf das Ganze auf eine oberhalb der eutektischen Temperatur von Gold und Silizium liegende Temperatur erwärmt wird, wodurch die Goldfolien mit ihren Dotierungssubstanzen in die Siliziumoberfläche einlegiert werden. 



   Ein auf diese Weise hergestelltes Legierungselement zeigt folgenden Aufbau : Auf dem unverändert gebliebenen Material des Grundkörpers liegt auf beiden Seiten je eine Rekristallisationsschicht, die mit den jeweils in der Goldfolie enthaltenen Dotierungsstoffen dotiert ist. Auf diesen Rekristallisationszonen liegt jeweils eine Schicht aus einem Gold-Silizium-Eutektikum, das weiterhin noch Reste des Dotierungs-   stoffes enthält.   Der   pn-Übergang   bildet die Grenze zwischen der durch Antimon n-dotierten Rekristallisa-   tionszone und dem unverändertgebliebenenp-leitenden Grundmaterialdes Halbleiterkörpers.   Er tritt kreisförmig in der Nähe der Begrenzung des aufliegenden Gold-Silizium-Eutektikums an die Halbleiterobarfläche.

   Durch einen nachfolgenden Ätzvorgang wird er von anhaftenden Verunreinigungen befreit, und es werden die gestörten Oberflächenschichten abgetragen. 



   Dies kann z. B. auf einer sogenannten Ätzschleuder durchgeführt werden, auf welcher der rotationssymmetrische Halbleiterkörper um seine Symmetrieachse in Drehung versetzt wird, wobei ein Strahl der Ätzflüssigkeit auf den zutage tretenden pn-Übergang gerichtet wird. Durch die Fliehkraft wird die Ätzflüssigkeit vom Rand der Halbleiterscheibe wieder abgeschleudert. Durch einen Wasserstrahl können die Reste der Ätzflüssigkeit dann abgespült werden. 



   Unmittelbar nach diesem Ätzvorgang folgt nun die Stabilisierung der durch die Ätzung erreichten guten Sperrwerte mit Hilfe der beschriebenen Dämpfe. Diese können z. B. in folgender Weise auf die Oberfläche der Siliziumscheibe geleitet werden : Eine nur zu einem geringen Teil mit der beschriebenen Be-   handlungsflüssigkeitgefüllte Kunststoffspritzflasclie,   z. B. aus Polyäthylen, wird mit der Öffnung über den zu behandelnden Halbleiterkörper geführt und hiebei zwar nicht die Flüssigkeit, aber ein Teil der in der Spritzflasche befindlichen Dämpfe, die sich oberhalb der aus Flusssäure und Salzsäure bestehenden Behandlungsflüssigkeitgebildet haben, auf die Halbleiteroberfläche geblasen. Schon nach einigen Sekunden Behandlungsdauer bildet sich ein Belag, der die Farben dünner Schichten zeigt, worauf die Behandlung abgebrochen werden kann. 



   Eine weitere Stabilisierung kann durch eine künstliche Alterung vorgenommen werden, wobei die Halbleiteranordnung etwa 24 Stunden lang bei etwa   200 - 3000   C getempert wird. Es kann an Luft wie auch im Vakuum getempert werden. Anschliessend wird die Halbleiteranordnung zumindest an den Stellen der Oberfläche, an denen der pn-Übergang zutage tritt, erneut kurzzeitig geätzt und hiebei der Belag von Farben dünner Schichten beseitigt. Darauf wird durch Behandlung mit den beschriebenen Dämpfen erneut ein solcher Belag aufgebracht. Die Sperrwerte sind danach endgültig stabilisiert. 



   Eine sichere Deutung der hiebei auftretenden Phänomene konnte noch nicht gefunden werden. Es hat aber den Anschein, dass der zuerst aufgebrachte Belag von Farben dünner Schichten bei der Temperung als Getter für im Halbleitermaterial befindliche Stofte dient, welche dann mit diesem Belag durch die zweite Ätzung entfernt werden. Weitere Atome oder Moleküle dieser schädlichen Stoffe, die anscheinend nur an der Oberfläche schädlich sind, können sich nach der Temperung nur noch in so grosser Entfer- 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 nung von der Oberfläche im Halbleitermaterial befinden, dass sie im normalen Betrieb der Halbleiteranordnung nicht mehr bis zur Oberfläche vordringen. Das Verhalten einer so behandelten Halbleiteranordnung ist also in jeder Hinsicht stabil. 



   Abschliessend kann noch ein Lack, beispielsweise ein Silikonlack, auf die Oberfläche der Halbleiteranordnung aufgebracht werden, der vor mechanischen Beschädigungen,   Luft-und Wasserzutritt u. dgl.   schützt. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Halbleiteranordnungen mit einem im wesentlichen ein-   kristallinen Halbleiterkörper und einem oder mehreren pn-Übergängen,   bei dem durch Ätzung eine gestprte Kristallschicht an der Oberfläche des Halbleiterkörpers abgetragen und danach eine aus Oxyden des Halbleitermaterials bestehende Schicht erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche nach dem Ätzvorgang den über einer aus Salpetersäure und Flusssäure bestehenden Behandlungsflüssigkeit entstehenden Dämpfen bis zur Bildung von Farben dünner Schichten ausgesetzt wird.

Claims (1)

  1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Halbleiterkörpers den Dämpfen bis zur Bildung eines Blaubelages ausgesetzt wird.
    3. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Entstehung von Farben dünner Schichten eine Temperung der Halbleiteranordnung von etwa 24 Stunden Dauer bei etwa 200 - 3000 C durchgeführt wird, dass dann erneut eine kurze Ätzung der Stellen, an denen der pn-Übergang zutage tritt, vorgenommen und anschliessend erneut die Oberfläche mit einem Belag, der die Farben dünner Schichten zeigt, versehen wird.
AT579661A 1961-01-27 1961-07-27 Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Halbleiteranordnungen AT227778B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE227778X 1961-01-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
AT227778B true AT227778B (de) 1963-06-10

Family

ID=5866817

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
AT579661A AT227778B (de) 1961-01-27 1961-07-27 Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Halbleiteranordnungen

Country Status (1)

Country Link
AT (1) AT227778B (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1614283B2 (de) Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung
DE1086350B (de) Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung, z. B. eines Siliziumgleichrichters
DE1489240B1 (de) Verfahren zum Herstellen von Halbleiterbauelementen
DE2162445C3 (de) Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung
DE1930423C3 (de) Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelementes
DE1193766B (de) Verfahren zur Stabilisierung der durch AEtzen erzielten Sperreigenschaften von Halbleiteranordnungen
DE1521414C3 (de) Verfahren zum Aufbringen von nebeneinander liegenden, durch einen engen Zwischenraum voneinander getrennten Metallschichten auf eine Unterlage
AT227778B (de) Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Halbleiteranordnungen
DE1614995B1 (de) Verfahren zum Herstellen von Aluminiumkontakten an planaren Halbleiteranordnungen
DE2327878C3 (de) Verfahren zum Ätzen von mit Elektroden versehenen Halbleiterscheiben für Halbleiterbauelemente
CH385352A (de) Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Halbleiteranordnungen
DE1058158B (de) Verfahren zum Anbringen einer Legierungs-Elektrode auf einem halbleitenden Koerper
DE2031884A1 (de) Verfahren zum Ausbilden einer SilikatgJasschicht auf der Oberfläche eines Sihciumplattchens eines Halb leiterbauelementes
DE2013625A1 (de) Verfahren zur Vorablagerung von Fremdstoffen auf eine Halbleiteroberfläche
DE1186950C2 (de) Verfahren zum entfernen von unerwuenschten metallen aus einem einen pn-uebergang aufweisenden silicium-halbleiterkoerper
DE1014673B (de) Verfahren zur Herstellung halbleitender Germaniumkristalle mit AEtzvertiefungen fuer lichtelektrische Einrichtungen
AT233119B (de) Halbleiteranordnung mit einem im wesentlichen einkristallinen Halbleiterkörper
DE3224248A1 (de) Glaspassivierte halbleiteranordnung und verfahren zu deren herstellung
DE1015937B (de) Verfahren zur Herstellung von Halbleitern mit p-n-Schichten
AT247415B (de) Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen, insbesondere von Tunneldioden
DE1285625B (de) Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements
DE1274736B (de) Verfahren zur herstellung einer halbleitervorrichtung
DE1173993B (de) Verfahren zum Herstellen einer Halbleiter-anordnung mit einlegierten Elektroden
AT232548B (de) Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung
AT234152B (de) Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung