AT239308B - Verfahren zur kontrollierten Flächenverkleinerung von Übergängen - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Verfahren zur kontrollierten Flächenverkleinerung von Übergängen 
Um hohe Frequenzen zu erreichen, ist bei vielen Halbleiterbauelementen eine starke Verkleinerung der Übergänge zwischen Gebieten unterschiedlicher Leitfähigkeit und/oder unterschiedlichen Leitungstyps notwendig, da die üblichen Herstellungsverfahren von Übergängen, insbesondere das Legierverfahren, die 
 EMI1.1 
 setzt werden sollen. Beim Einlegieren kann jedoch eine gewisse Grösse der Legierungspille nicht unterschritten werden, da nach dem Legieren noch ein Kontakt an der Legierungspille angebracht werden muss. 



   Die Verkleinerung der Übergangsfläche wird gemäss der Erfindung durch nachträgliches Ätzen vorgenommen. Das Ätzen wird hiebei nicht nur zur Verkleinerung des Überganges benutzt ; vielmehr ist es dadurch auch möglich, zu einer abschliessenden Formgebung der Übergänge zu kommen und die stets vorhandenen, durch dieFertigung bedingtenStreuungen der Werte der Übergangseigenschaften auf einen einheitlichen Wert zu reduzieren. So lässt sich im vorher erwähnten Fall der Tunneldioden eine Einregelung des Stromes im Maximum durch eine kontrollierte Unterätzung der Legierungspillen durch ein geeignetes Ätzverfahren erreichen. 



   Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur kontrollierten Flächenverkleinerung von Übergängen zwischen Gebieten unterschiedlicher Leitfähigkeit und/oder unterschiedlichen Leitungstyp, erzeugt durch Einlegieren einer Metallpille in einen Halbleiterkörper ; das Verfahren beruht darauf, dass als Ätzmittel eine Mischung aus Salpetersäure, Phosphorsäure, Salzsäure verwendet wird, die mit dem Metall der Legierungspille eine im Ätzmittel unlösliche chemische Verbindung in Form eines Überzugs auf der Legie- 
 EMI1.2 
 fen, insbesondere unterätzt wird und dass die Ätzung bei erhöhter Temperatur durchgeführt wird. 



   Hiebei sitzt die Legierungspille nach dem Legieren als kleine, ungefähr halbkugelförmige Erhebung auf   einem Halb1eiterplättchen aus Galliumarsenid. Die j5eometrischen Verhältnisse   sind in Fig. l schematisch im Querschnitt angegeben : Mit dem im Querschnitt gezeigten Galliumarsenid--Plättchen 1 ist die Legierungspille 2 aus Zinn durch Einlegieren fest verbunden. Die Rekristallisationszone 3 und der an sie anschliessende pn-Übergang 4 liegen im Halbleitergebiet. Sowohl um die Aussenränder des Überganges zu 
 EMI1.3 
 selbstangreift, den Zinnkontakt jedoch möglichst unverändert lässt. 



   Eine Möglichkeit ergibt sich durch den Zusatz grösserer Mengen Phosphorsäure zum Ätzmittel. So hat eine Ätzlösung, die sich sowohl zur polierenden Ätzung von Galliumarsenid als auch zur Nachätzung von Galliumarsenid mit Zinnkontakten eignet, die folgende Zusammensetzung :   10 Teile HNO (65%). 



  1 Teil HCl (25 < %), 90 Teile H PO (850/0). 



  3 4   

 <Desc/Clms Page number 2> 

   Ein Âtzmittel, bel   dem   dieAbtragungsgeschwindigkeit   in vorteilhafter Weise geringer ist, das jedoch eine weniger stark polierende Wirkung an der Galliumarsenid-Oberfläche hat, ist von der Zusammensetzung : 
 EMI2.1 
 bung nicht mehr kontrollierbare Ätzwirkung stattfinden würde. 



   In Fig. 2 ist die Abnahme der Schichtdicke von Galliumarsenid und Zinn in der zuletzt genannten Ätzlösung als Funktion der Zeit aufgetragen. Auf der Abszisse ist dabei die Ätzdauer, auf der Ordinate die durch Wiegen bestimmte Schichtdicken-Abnahme einer ebenen Galliumarsenid- und einer ebensolchen Zinnschicht aufgetragen. Die Ätztemperatur beträgt hiebei   800C.   Man erkennt, dass die Abtragungsgeschwindigkeit am Anfang der Ätzung für Galliumarsenid und Zinn etwa die gleiche ist, jedoch bei Zinn rasch abnimmt ; es entsteht nämlich auf dem Zinn eine weissliche, schwer lösliche Schicht eines Zinnphosphats.

   Durch   denÛberschuSanPhôsphorsaurewird   die auflösende Wirkung von Salz- und Salpetersäure 
 EMI2.2 
 dasZinnphosphat inhibiert; wenn dieKonzentration derSalzsäureträgt, bildet sich keine sichtbare Deckschicht auf dem Zinn mehr aus und das Zinn wird in merklicher
Weise vom Ätzmittel angegriffen und in ihm aufgelöst. 



   Die Ätzwirkung findet also bei geeigneter Zusammenstellung des Ätzbades vorwiegend am Gallium- arsenid statt   ; durchUnterätzung derLegierungspille ausZinn   kann derStromdurchgang durch denpn-Über- gang in definierter Weise verringert werden. Die unter   derLegierungspille   liegende Rekristallisationszone und das an sie anschliessende Gebiet können dabei auf sehr geringe Durchmesser verkleinert werden. Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens ist darin zu sehen, dass durch diese Ätzung die Di- mensionen der Übergänge in reproduzierbarer Weise eingestellt und somit gleichartige elektrische Werte bei vorgegebenen Ausgangsmaterialien erzielt werden können. 



   In Fig. 3 ist mit den gleichen Bezeichnungen wie in Fig. l das Galliumarsenid-Plättchen 1 mit der , Legierungspille 2 nach dem Ätzen im Querschnitt gezeigt. Man erkennt, dass die Verkleinerung der Le- gierungspille 2 unwesentlich ist, dass jedoch das Übergangsgebiet 3 zwischen Galliumarsenid und Legie- rungspille in Form einer Einschnürung 5 verkleinert ist. Die mechanische Festigkeit ist an dieser Ein- 
 EMI2.3 
 
1.

   Verfahren zur kontrolliertenFlächenverkleinerung   von Übergängen zwischen Gebieten unterschied-   licher Leitfähigkeit und/oder unterschiedlichen Leitungstyp, erzeugt durch Einlegieren einer Metallpille in einen Halbleiterkörper, dadurch gekennzeichnet, dass als Ätzmittel eine Mischung aus Salpetersäure, Phosphorsäure und Salzsäure verwendet wird, die mit dem Metall der Legierungspille eine im Ätzmittel unlösliche chemische Verbindung in Form eines Überzugs auf der Legierungspille bildet, während der aus Galliumarsenid bestehende Halbleiterkörper vom Ätzmittel angegriffen, insbesondere unterätzt wird und dass die Ätzung bei erhöhten Temperaturen durchgeführt wird. 



   2. Verfahren nachAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Ätzmittel für Übergänge aus Gallium-   arsènid/Zinn   eine Mischung aus 
10 Teilen etwa    650/0iger HN03'     90 Teilen etwa 85% iger H PO und 1 Teil etwa 250/0iger HCl    verwendet wird.

Claims (1)

1. 3. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass als Ätzmittel für Übergänge aus Galliumarsenid/Zinn eine Mischung aus <Desc/Clms Page number 3> EMI3.1 verwendet wird.

   4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren bei einer Temperatur von mindestens 70 C durchgeführt wird.