AT399419B - Verfahren zur einführung von platinatomen in eine siliziumscheibe zur verringerung der minoritätsträger-lebensdauer - Google Patents
Verfahren zur einführung von platinatomen in eine siliziumscheibe zur verringerung der minoritätsträger-lebensdauer Download PDFInfo
- Publication number
- AT399419B AT399419B AT99193A AT99193A AT399419B AT 399419 B AT399419 B AT 399419B AT 99193 A AT99193 A AT 99193A AT 99193 A AT99193 A AT 99193A AT 399419 B AT399419 B AT 399419B
- Authority
- AT
- Austria
- Prior art keywords
- silicon wafer
- platinum
- silicon
- silicide
- layer
- Prior art date
Links
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 84
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims abstract description 84
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 81
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical group [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 81
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- ZXEYZECDXFPJRJ-UHFFFAOYSA-N $l^{3}-silane;platinum Chemical compound [SiH3].[Pt] ZXEYZECDXFPJRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910021339 platinum silicide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 26
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 claims description 9
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 3
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 claims description 3
- 150000003057 platinum Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000003376 silicon Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims 8
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 6
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000007605 air drying Methods 0.000 claims 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 claims 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims 1
- 239000010956 nickel silver Substances 0.000 claims 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims 1
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 claims 1
- 230000007847 structural defect Effects 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 42
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 11
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 4
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N palladium Substances [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N tungsten disilicide Chemical compound [Si]#[W]#[Si] WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021342 tungsten silicide Inorganic materials 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Description
AT 399 419 B
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einführung von Platinatomen in eine mit pn-Übergängen versehene Siliziumscheibe zur Verringerung der Minoritätsträger-Lebensdauer, wobei eine Platinschicht auf einer Oberfläche der Siliziumscheibe ausgebildet wird, aus der durch Wärmebehandlung Platin in die Siliziumscheibe diffundiert. 5 Es ist oft wünschenswert, die Minoritätsträger-Lebensdauer in Halbleiterscheiben. -Komponenten oder -Körpern etc. zu verringern. Oft wird Gold zur Verkürzung der Minoritätsträger-Lebensdauer verwendet, doch neigt Gold dazu, bei hohen Temperaturen den Leckstrom von Halbleitereinrichtungen zu erhöhen. Es ist auch bekannt, Halbleiterscheiben zwecks Verringerung der Minoritätsträger-Lebensdauer zu bestrahlen, doch zeigte sich, daß die durch Strahlung bewirkte Steuerung der Lebensdauer der Minoritätsträger nicht io beständig ist und im Laufe der Zeit aufhören kann.
Innerhalb einer Halbleiterscheibe verteilte Platinatome würden eine besonders wirksame Beschränkung der Lebensdauer von Minoritätsträgem schaffen, vergehen nicht, wie bei mit Strahlung behandelten Halbleiterscheiben, und verursachen keinen hohen Leckstrom bei Hitze, wie es bei Gold der Fall ist. So werden bei derselben Form, derselben Siliziumspezifizierung und etwa gleicher Lebensdauerverringerung 75 durch Hitze bewirkte Leckströme von 20 Mikroampere bzw. 400 Mikroampere bzw. 3500 Mikroampere bei Platin bzw. Elektronenbestrahlung bzw. Gold erhalten.
Die Verwendung von Platin zur Verkürzung der Lebensdauer der Minoritätsträger ist an sich in der US-A-3 640 783 geoffenbart, wobei hier beschrieben ist, daß eine Siliziumscheibe auf eine Temperatur erhitzt werden kann, die geeignet ist, um ein Diffundieren von Platin durch den gesamten Körper einer Siliziums-20 cheibe zu bewirken, wobei die Temperatur aber nicht ausreicht, um eine wesentliche Änderung der Lage der pn-0bergänge zu verursachen. Die Verwendung von Platin zur Verkürzung der Minoritätsträger-Lebensdauer ist auch in der US-A-3 963 523 geoffenbart. Dabei wird eine Platinschicht auf einer Oberfläche eines Siliziumsubstrats angebracht, wonach eine Nickelschicht angebracht und eine Erhitzungsbehandlung durchgeführt wird, damit das Platin in das Siliziumsubstrat eindiffundiert. Ein Zweck der Platinschicht ist 25 dabei, eine verbesserte Haftung der Nickelschicht herbeizuführen, ein weiterer Zweck die Verbesserung der Schaltcharakteristik durch Verringerung der Lebensdauer der Minoritätsrträger.
Es ist auch bekannt, daß Platin durch Zerstäubung aufgebracht oder zusammen mit Wolfram-Silicid aufgedampft werden kann, vgl. die US-A-4 322 453, wo jedoch Platin nicht zur Verkürzung der Minoritätsträger-Lebensdauer verwendet wird, sondern nur den Zweck hat, die Leitfähigkeit einer Wolfram-Silicid-30 Schicht zu erhöhen. Weiters geht aus der. US-A-4 777 149 und aus der US-A-4 855 799 hervor, wie erwünscht Platin zur Lebensdauerverkürzung ist, wobei Platin direkt auf die Oberfläche eines Siliziumkörpers aufgetragen und bei einer Temperatur nicht höher als 900 · C eindiffundiert wird.
Aus der US-A-4 398 344 ist es ferner bekannt, eine Platin-Palladium-Kombination als Kontakt für eine Schottky-Diode vorzusehen, wobei ein Einsintern in das Siliziüm -bei einer Sintertemperatur von ungefähr 35 500" C erfolgt und das Silicid wieder von der Oberfläche weggeätzt wird.
Ein ähnliches Verfahren, gemäß welchem Palladium oder Platin in Silizium eingesintert wird, ist aus der US-A-4 206 540 bekannt.
Bei der Durchführung von Verfahren, bei welchen Platin in eine Siliziumscheibe diffundiert werden soll, stellte es sich heraus, daß eine sehr dünne Oxidschicht, selbst eine, die einige Atome dick ist, die wirksame 40 Dlffundierung in einen Siliziumkörper blockiert. Man glaubt, daß dieses Problem die Verwendung von Platin zur Minoritätsträger-Lebensdauerverkürzung bei handelsüblichen Produkten verhindert hat.
Es ist nun Ziel der Erfindung, ein Verfahren der eingangs angeführten Art vorzusehen, mittels weichem Platin in einen Siliziumkörper diffundiert werden kann, wobei die Möglichkeit der Bildung einer Siliziumdioxid-Sperrschicht vermieden wird. 45 Das erfindungsgemäße Verfahren der eingangs angeführten Art ist dadurch gekennzeichnet, daß die Platinschicht auf der hinteren Oberfläche der Siliziumscheibe gebildet wird, die ein in ihrer gegenüberliegenden Oberfläche gebildetes pn-Übergangsmuster hat; und daß unmittelbar danach und bevor sich ein Oxid zwischen dieser Platinschicht und der Siliziumscheibe bilden kann, die Siliziumscheibe zur Bildung eines Platinsilicids auf der hinteren Oberfläche, die frei von einer störenden Oxidschicht ist, auf etwa 500 “C so erhitzt wird, wonach zur Diffundierung von Platinatomen aus dem Platinsilicid in die Siliziumscheibe diese Siliziumscheibe für eine kurze Zeitdauer, etwa 15 min, auf eine Temperatur höher als etwa 850 *C erhitzt wird, wobei die Zeitdauer bzw. die Temperatur zu gering sind, um eine Änderung der Lage der pn-Übergänge innerhalb der Siliziumscheibe zu bewirken, und das Platinsilicid danach entfernt wird.
Dabei ist es zur Erzielung besonders guter Ergebnisse vorteilhaft, wenn die Platinschicht in an sich 55 bekannter Weise durch Elektronenstrahlverdampfung gebildet wird, bzw. wenn die Siliziumscheibe in an sich bekannter Weise in einer Formiergasatmosphäre zur Bildung des Platinsilicids erhitzt wird.
Bei der erfindungsgemäßen Vorgangsweise können Platinatome zur Verringerung der Lebensdauer der Minoritätsträger in die Siliziumscheibe eingebracht werden, ohne daß die Ausbildung und Funktion der 2
AT 399 419 B
Siliziumscheibe beeinträchtigt würden. Vor allem diffundiert das Platin in das Silizium frei von jedweder Behinderung durch eine Oxidschicht an der Oberfläche der Siliziumscheibe, und es werden Änderungen der Lage von bereits vorhandenen pn-Übergängen vermieden. Versuche haben bestätigt, daß, wenn Platin auf dem Silizium - insbesondere durch Elektronenstrahlverdampfung - aufgetragen wird und die beschichte-5 te Siliziumscheibe direkt in einen Ofen gegeben wird, um ein Silicid zu bilden, kein störendes blockierendes Oxid zwischen dem Silizium und dem Silicid entsteht. Die Siliziumscheibe mit dem aufgetragenen Platin wird sofort in einem Ofen bei etwa 500’C in einem Formiergas oder Wasserstoffgas zur Bildung des Silicids behandelt. Die Siliziumscheibe kann dann aus dem Ofen entfernt und ruhig gelagert werden. Bei einer späteren Behandlung zur Diffundierung von Platinatomen in die Siliziumscheibe wird diese etwa 15 io Minuten lang auf etwa 900’C erhitzt, was gerade die oder unter der Temperatur ist, bei welcher sich pn-Übergänge "bewegen", wobei aber die Zeitdauer für eine Änderung der Lage der pn-Übergänge zu kurz ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispielen • noch weiter erläutert Es zeigen: Fig.1 eine stark vergrößerte schematische Querschnittsansicht einiger 15 Zellen einer Siliziumscheibe mit darin enthaltenen pn-Übergängen zur Bildung eines bipolaren Isolierschicht-Transistors (insulated gate bipolar transistor-lGBT); Fig.2 eine schemafische Seitenansicht einer ganzen Siliziumscheibe, worin das mit dem Kreis "A" markierte Detail die Lage der vergrößerten Querschnittsansicht gemäß Fig.1 veranschaulicht; und Fig.3 eine Seitenansicht der Siliziumscheibe gemäß Fig.2 nach Beendigung der Bearbeitung, nachdem das Silicid von der hinteren Oberfläche entfernt und ein 20 hinterer Kontakt angebracht worden ist.
In Fig.1 ist ein Muster von pn-Übergängen für einen bipolaren Isolierschicht-Transistor in einer Siliziumscheibe dargestellt, das dem Muster für den in den US-PSen 4 376 286 und 4 593 302 geoffenbarten Leistungs-MOS-FET ähnlich ist. Das vorliegende Verfahren kann für jede Halbleitereinrichtung verwendet werden, die eine Verringerung der Minoritätsträger-Lebensdauer erfordert, und kann bei 25 MOS-FETs, Transistoren mit isolierter Torelektrode, schnellen Dioden, Thyristoren, bipolaren Transistoren und dergl. verwendet werden.
Bei der in Fig.1 veranschaulichten Halbleitereinrichtung ist ein Substrat 10 vom p-Leitfähigkeitstyp mit einer dünnen, epitaxialen Schicht 11 versehen, die verschiedene· Übergänge erhält, die von der Oberfläche in das Innere der Siliziumscheibe 9 reichen. 30 lm Querschnitt schematisch veranschaulicht sind hexagonale Basis- oder Kanalzonen 13 bis 16, von welchen eine jede eine entsprechende ringförmige Source-Zone 17 bis 20 enthält, die vom n-Leitfähigkeits-typ sind, wenn eine n-Kanal-Halbleitereinrichtung hergesteilt wird. Der Leitfähigkeitstyp der verschiedenen Zonen kann für eine p-Kanal-Haibieitereinrichtung umgekehrt werden. Alle Übergänge sind eben und reichen bis zur vorderen Oberfläche 21 der Siliziumscheibe 9. 35 Die Halbleitereinrichtung enthält Polysilizium-Steuerelektrodensegmente 25 bis 29, die beispielsweise auf die in der oben erwähnten US-A-4 593 302 geoffenbarte Weise gebildet worden sind, wobei ein geeignetes Oxid die Steuerelektrodensegmente 25 bis 29 von der vorderen Oberfläche 21 trennt. Eine allgemeine Source- oder Kathodenelektrode 30 wird dann oben auf der ganzen Halbleitereinrichtung gebildet und kontaktiert die Source-Zonen 17 bis 20 bzw. die p +-leitenden Basiszonen 13 bis 16. Die 40 gesamte vordere Oberfläche der Siliziumscheibe wird durch ein geeignetes Zwischenschicht-Oxid 31 abgedeckt, welches durch chemisches Aufdampfen oder dergl. gebildet werden kann. In Fig.1 sind nur einige Zellen gezeigt, und selbstverständlich sind viele Tausend solcher Zellen in der vorderen Oberfläche 21 der Siliziumscheibe 9 enthalten.
Die Fig.2 und 3 zeigen, schematische Seitenansichten der Siliziumscheibe 9, wobei wiederum der 45 Deutlichkeit halber die Dimensionen stark übertrieben sind.
Es wird nun beschrieben, wie eine gleichmäßige Verteilung von Platinatomen in der ganzen Siliziumscheibe 9 der Fig.1 ermöglicht wird, um die Minoritätsträger-Lebensdauer zu verringern, ohne irgendeine Verschiebung der vorgeformten pn-Übergänge innerhalb der Siliziumscheibe 9 zu bewirken.
Es zeigte sich, daß normalerweise ein extrem dünnes Oxid die Diffusion von Platinatomen in die so Siliziumscheibe 9 blockiert. Mit der vorliegenden Technik kann die Bildung einer dünnen Siliziumdioxid-Sperrschichtvermieden und die Diffusion von Platinatomen in die Siliziumscheibe 9 bei einer Temperatur ermöglicht werden, die zu niedrig ist, um vorher bestehende pn-Übergänge zu ändern.
Es wird Platin {41, Fig. 1) direkt auf die oxidfreie hintere Oberfläche der Siliziumscheibe 9 mittels Elektronenstrahlverdampfung aufgebracht. Unmittelbar danach und ohne alle Verzögerungen wird die 55 Siliziumscheibe 9 zur Bildung von Platinsilicid (41, Fig. 2) in einen Ofen gegeben, der auf 500 *C erhitzt ist und mit einem geeigneten Formiergas gefüllt ist. Danach kann die Siliziuimscheibe 9 gewünschtenfalls gelagert werden, und die Silicid-Sjlizium-Zwischenschicht ist vor einer Oxidbildung geschützt. Die Siliziumscheibe 9 kann danach behandelt werden, um die Platinatome aus dem Platinsilicid 41 in den Körper der 3
Claims (3)
- AT 399 419 B Siliziumscheibe 9 zu diffundieren, und zwar, durch Erhitzen der Siliziumscheibe 9 auf über 850 *C und vorzugsweise auf 900 "C, allgemein auf eine Temperatur, die gerade unter jener Temperatur liegt, die eine Verschiebung der vorgeformten pn-Übergänge bewirkt. Obwohl sich pn-Übergänge bei 900 *C bewegen können, ist die Zeitdauer von 15 Minuten zu kurz, um eine wesentliche Verschiebung der pn-Dbergänge zu bewirken. Der genaue Zeitpunkt, wann das Platin aufgebracht wird, ist vorzugsweise gerade vor dem Anbringen der Fenster für die Source- und Gate-Metallisierung, da zu diesem Zeitpunkt die gesamte vordere Oberfläche der Siliziumscheibe 9 mit einem dicken Glasüberzug - der Oxidschicht 31 - überzogen ist. Diese ist vorzugsweise von einem weiteren dicken organischen {nicht dargestellten) Film verstärkt, der aus in einem Lösungsmittel gelöstem Wachs besteht, der ats Beschichtung auf die Oxidschicht 31 aufgetragen wird. Das Lösungsmitte! wird durch Lufttrocknen entfernt, dem ein Einbrennen folgt. Alternativ könnte ein Photolack ohne Muster auf die Oxidschicht 31 aufgetragen werden. Um eine sauerstofffreie hintere Oberfläche zu gewährleisten, wird das Oxid zuerst von der Rückseite der Siliziumscheibe 9 mittels einer geeigneten, gepufferten Oxidätzlösung weggeätzt. Alternativ kann verdünnte Flußsäure als Ätzlösung verwendet werden. Einige um Silizium werden von der hinteren Oberfläche in einem nachfolgenden Ätzschritt entfernt. Beispielsweise können 8 tim Silizium mittels einer 60-Sekunden-Ätzung in 9:2:4 (Sälpetersäure/Fluorwasserstoffsäure/Essigsäure) entfernt werden. Das Entfernen dieser Oberflächenschicht garantiert die Entfernung von gelöstem Sauerstoff und Spuren von Phosphor und Arsen sowie von strukturellen Fehlem an der Oberfläche. Es wird auch die seichte, borarme Oberflächenzone, die durch Ausdiffundieren von Bor während'des Wachstums thermischer Oxide gebildet werden kann, entfernt. Dieser Ätzschritt gewährleistet die Wirksamkeit des nachfolgenden Silicidbildungs-schrittes. Nach der Ätzung wird der Wachsfilm abgezogen. In einem ersten Dampf-Behandlungsschritt wird fast das gesamte Wachs entfernt, gefolgt von mehreren geeigneten Lösungsmittelbädern zur Entfernung des gesamten restlichen Wachses. Es wird dann ein herkömmlicher Vor-Verdampfungs-Reinigungsvorgang durchgeführt. Beispielsweise kann die Siliziumscheibe 9 in einer frischen Mischung aus 1:1 konzentrierter Schwefelsäure zu 30%igem Wasserstoffperoxid 15 Minuten lang eingeweicht werden. Diese Mischung erhitzt sich nach dem Mischen selbst auf etwa 120 *C und hat stark oxidierende Eigenschaften. Die Siliziumscheibe 9 wird dann in· entionisiertem Wasser gespült. Dünne chemische Oxide wachsen auf der hinteren Oberfläche der Siliziumscheibe 9 während der Vor-Verdampfungs-Reinigung, und diese werden durch eine kurze Ätzung, in hochverdünnter Fiußsäure, beispielsweise 1 zu 100 (HF zu Wasser) während 15 Sekunden entfernt. Die Siliziumscheibe 9 wird dann in entionisiertem Wasser gespült und nach dem Trockenschleudefn sofort in einen Verdampfer eingebracht, und das Auspumpen für die nachfolgende Platin-Ablagerung wird sofort begonnen. Nach dem Einbringen der Siliziumscheibe 9 in den Verdampfer und nach der Erreichung des Vakuums wird die Siliziumscheibe 9 vorzugsweise auf etwa 150Ό erhitzt! Dadurch werden Feuchtigkeit und Gase desorbiert und wird ein innigerer Kontakt zwischen dem Silizium und dem abgelagerten Metall ermöglicht. Außerdem wird die kinetische Energie der -sich ablagemden Platinatome durch die Wärmeenergie des Siliziümsubstrats verstärkt Das aufgetragene Metall wird dann auf etwa 500 *C erhitzt, um das Silicid auf der hinteren Oberfläche, die frei von einer Oxidsperre gegen die Siliziumscheibe 9 ist, zu bilden. Es ist besonders wichtig, daß die Schritte zwischen der endgültigen Reinigung der hinteren Oberfläche bis Zur Silicidbildung nicht unterbrochen werden und unmittelbar aufeinanderfolgen. Es folgt dann der Platindiffusionsschritt. Danach wird die Rückseite, der Siliziumscheibe 9 durch Sandstrahlen und Ätzen zur Entfernung des Silicids und Platins behandelt, wobei die vordere Oberfläche während dieses Vorganges mit einer Schutzschicht überzogen ist. Alternativ kann die Rückseite geschliffen werden. In jedem Fall kann danach eine herkömmliche Chrom-Nickel-Silber-Kontaktschicht 42 (Fig.3) auf der hinteren Oberfläche der Siliziumscheibe 9 aufgebracht werden. Patentansprüche 1. Verfahren zur Einführung von Platinatomen in eine mit pn-Übergängen versehene Siliziumscheibe zur Verringerung der Minoritätsträger-Lebensdauer, wobei eine Platinschicht auf einer Oberfläche der Siliziumscheibe ausgebildet wird, aus der durch Wärmebehandlung Platin in die Siliziumscheibe diffundiert, dadurch gekennzeichnet, daß die Platinschicht auf der hinteren Oberfläche der Siliziumscheibe gebildet wird, die ein in ihrer gegenüberliegenden Oberfläche gebildetes pn-Übergangsmuster hat; und daß unmittelbar danach und bevor sich ein Oxid zwischen dieser Platinschicht und der 4 AT 399 419 B Siliziumscheibe bilden kann, die Siliziumscheibe zur Bildung eines Platinsilicids auf der hinteren Oberfläche, die frei von einer störenden Oxidschicht ist, auf etwa 500*0 erhitzt wird, wonach zur Diffundierung von Piatinatomen aus dem Platinsilicid in die Siiiziumscheibe diese Siliziumscheibe für eine kurze Zeitdauer, etwa 15 min, auf eine Temperatur höher als etwa 850 *C erhitzt wird, wobei die 5 Zeitdauer bzw. die Temperatur zu gering sind, um eine Änderung der Lage der pn-Öbergänge innerhalb der Siliziumscheibe zu bewirken, und das Platinsilicid danach entfernt wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platinschicht in an sich bekannter Weise durch Elektronenstrahlverdampfung gebildet wird. 70 ·
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Siliziumscheibe in an sich bekannter Weise in einer Formiergasatmosphäre zur Bildung des Platinsilicids erhitzt wird. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 75 20 25 30 35 40 45 50 55
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT99193A AT399419B (de) | 1989-09-21 | 1993-05-19 | Verfahren zur einführung von platinatomen in eine siliziumscheibe zur verringerung der minoritätsträger-lebensdauer |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/410,323 US4925812A (en) | 1989-09-21 | 1989-09-21 | Platinum diffusion process |
| AT0192490A AT398014B (de) | 1989-09-21 | 1990-09-21 | Verfahren zur diffundierung von die lebensdauer der minoritätsträger verringernden platinatomen |
| AT99193A AT399419B (de) | 1989-09-21 | 1993-05-19 | Verfahren zur einführung von platinatomen in eine siliziumscheibe zur verringerung der minoritätsträger-lebensdauer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ATA99193A ATA99193A (de) | 1994-09-15 |
| AT399419B true AT399419B (de) | 1995-05-26 |
Family
ID=27146967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| AT99193A AT399419B (de) | 1989-09-21 | 1993-05-19 | Verfahren zur einführung von platinatomen in eine siliziumscheibe zur verringerung der minoritätsträger-lebensdauer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| AT (1) | AT399419B (de) |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3640783A (en) * | 1969-08-11 | 1972-02-08 | Trw Semiconductors Inc | Semiconductor devices with diffused platinum |
| US3728592A (en) * | 1969-05-09 | 1973-04-17 | Ibm | Semiconductor structure having reduced carrier lifetime |
| US3963523A (en) * | 1973-04-26 | 1976-06-15 | Matsushita Electronics Corporation | Method of manufacturing semiconductor devices |
| GB2022318A (en) * | 1978-06-02 | 1979-12-12 | Int Rectifier Corp | Schottky device and method of manufacture |
| US4322453A (en) * | 1980-12-08 | 1982-03-30 | International Business Machines Corporation | Conductivity WSi2 (tungsten silicide) films by Pt preanneal layering |
| US4376286A (en) * | 1978-10-13 | 1983-03-08 | International Rectifier Corporation | High power MOSFET with low on-resistance and high breakdown voltage |
| US4398344A (en) * | 1982-03-08 | 1983-08-16 | International Rectifier Corporation | Method of manufacture of a schottky using platinum encapsulated between layers of palladium sintered into silicon surface |
| US4593302A (en) * | 1980-08-18 | 1986-06-03 | International Rectifier Corporation | Process for manufacture of high power MOSFET with laterally distributed high carrier density beneath the gate oxide |
| US4777149A (en) * | 1983-10-17 | 1988-10-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing power MOSFET |
| US4791074A (en) * | 1986-08-29 | 1988-12-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing a semiconductor apparatus |
| US4855799A (en) * | 1987-12-22 | 1989-08-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Power MOS FET with carrier lifetime killer |
-
1993
- 1993-05-19 AT AT99193A patent/AT399419B/de not_active IP Right Cessation
Patent Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3728592A (en) * | 1969-05-09 | 1973-04-17 | Ibm | Semiconductor structure having reduced carrier lifetime |
| US3640783A (en) * | 1969-08-11 | 1972-02-08 | Trw Semiconductors Inc | Semiconductor devices with diffused platinum |
| US3963523A (en) * | 1973-04-26 | 1976-06-15 | Matsushita Electronics Corporation | Method of manufacturing semiconductor devices |
| GB2022318A (en) * | 1978-06-02 | 1979-12-12 | Int Rectifier Corp | Schottky device and method of manufacture |
| US4206540A (en) * | 1978-06-02 | 1980-06-10 | International Rectifier Corporation | Schottky device and method of manufacture using palladium and platinum intermetallic alloys and titanium barrier |
| US4376286A (en) * | 1978-10-13 | 1983-03-08 | International Rectifier Corporation | High power MOSFET with low on-resistance and high breakdown voltage |
| US4376286B1 (de) * | 1978-10-13 | 1993-07-20 | Int Rectifier Corp | |
| US4593302A (en) * | 1980-08-18 | 1986-06-03 | International Rectifier Corporation | Process for manufacture of high power MOSFET with laterally distributed high carrier density beneath the gate oxide |
| US4593302B1 (en) * | 1980-08-18 | 1998-02-03 | Int Rectifier Corp | Process for manufacture of high power mosfet laterally distributed high carrier density beneath the gate oxide |
| EP0053712A1 (de) * | 1980-12-08 | 1982-06-16 | International Business Machines Corporation | Verfahren zur Verbesserung der Leitfähigkeit eines mikroelektronisch leitenden Wolframsilizidfilmes und diesen Film enthaltender Halbleiter |
| US4322453A (en) * | 1980-12-08 | 1982-03-30 | International Business Machines Corporation | Conductivity WSi2 (tungsten silicide) films by Pt preanneal layering |
| US4398344A (en) * | 1982-03-08 | 1983-08-16 | International Rectifier Corporation | Method of manufacture of a schottky using platinum encapsulated between layers of palladium sintered into silicon surface |
| US4777149A (en) * | 1983-10-17 | 1988-10-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing power MOSFET |
| US4791074A (en) * | 1986-08-29 | 1988-12-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing a semiconductor apparatus |
| US4855799A (en) * | 1987-12-22 | 1989-08-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Power MOS FET with carrier lifetime killer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ATA99193A (de) | 1994-09-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AT398014B (de) | Verfahren zur diffundierung von die lebensdauer der minoritätsträger verringernden platinatomen | |
| DE19704996C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines IGBT-Bauelementes | |
| DE68911702T2 (de) | Halbleitervorrichtung mit zusammengesetztem Substrat, hergestellt aus zwei Halbleitersubstraten in engem Kontakt. | |
| EP0330122B1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines durch Feldeffekt steuerbaren Bipolartransistors | |
| EP1979934B1 (de) | Verfahren zur behandlung eines sauerstoff enthaltenden halbleiterwafers und halbleiterbauelement | |
| EP0018520B1 (de) | Verfahren zur vollständigen Ausheilung von Gitterdefekten in durch Ionenimplantation von Phosphor erzeugten N-leitenden Zonen einer Siliciumhalbleitervorrichtung und zugehörige Siliciumhalbleitervorrichtung | |
| DE4010618C2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung | |
| DE2056220B2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung | |
| DE69117889T2 (de) | Verfahren zur Einführung und Diffundierung von Platin-Ionen in einem Siliziumplättchen | |
| DE2805442A1 (de) | Verfahren zum herstellen eines schottky-sperrschicht-halbleiterbauelementes | |
| DE2726003A1 (de) | Verfahren zur herstellung von mis- bauelementen mit versetztem gate | |
| DE2707693B2 (de) | Verfahren zum Herstellen von dotierten Zonen einer bestimmten Leitungsart in einem Halbleitersubstrat mittels Ionenimplantation | |
| DE112018003666B4 (de) | Verfahren zur herstellung eines halbleiterbauelements und halbleiterbauelement | |
| DE2718449A1 (de) | Verfahren zur herstellung einer halbleiteranordnung und durch dieses verfahren hergestellte anordnung | |
| DE2133979B2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung | |
| DE2448478A1 (de) | Verfahren zum herstellen von pn-halbleiteruebergaengen | |
| DE19920871B4 (de) | Verfahren zum Aktivieren von Ladungsträgern durch strahlungsunterstützte Wärmebehandlung | |
| AT399419B (de) | Verfahren zur einführung von platinatomen in eine siliziumscheibe zur verringerung der minoritätsträger-lebensdauer | |
| EP0308940A2 (de) | Verfahren zur Herstellung von ohmschen Kontakten mit niedrigen Transferwiderständen | |
| EP0735590B1 (de) | Verfahren zum Herstellung eines bipolaren Siliziumtransistors | |
| DE69225115T2 (de) | Verfahren zur Behandlung von porösem Silizium zur Zurückgewinnung von Lumineszenz | |
| DE2143777B2 (de) | Verfahren zur herabsetzung der minoritaetstraeger-lebensdauer einer halbleiteranordnung mit einem pnuebergang | |
| DE3912996A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines halbleiterbauelements | |
| CH669476A5 (de) | ||
| DE1639368B2 (de) | Verfahren zum gleichzeitigen Herstellen ohmscher Kontakte zwischen Aluminium als Kontaktmetall und mehre ren Oberflachenzonen eines Halbleiter korpers aus Silizium |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| REN | Ceased due to non-payment of the annual fee | ||
| ELJ | Ceased due to non-payment of the annual fee |