DE1108040B - Verfahren zur Vorbehandlung von Halbleitern, auf denen mittels Bleilegierungen p-n-Zonen erzeugt worden sind, vor dem AEtzen - Google Patents
Verfahren zur Vorbehandlung von Halbleitern, auf denen mittels Bleilegierungen p-n-Zonen erzeugt worden sind, vor dem AEtzenInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
C16247VI/48d
BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 31. MAI 1961
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 31. MAI 1961
Es ist bekannt, pn-Übergänge in Halbleiterkörpern dadurch zu bilden, daß auf den Halbleiterkörper eine
kleine Kugel aufgelegt wird, die aus einer Legierung von Blei und einem oder mehreren Dotierungsstoffen
besteht. Die Dotierungsstoffe sind so gewählt, daß sie dem Halbleitermaterial den gewünschten Leitfähigkeitstyp
erteilen. Zur Bildung eines npn-Transistors kann beispielsweise ein Germaniumplättchen des
p-Leitfähigkeitstyps verwendet werden, während die Bleilegierung Arsen oder Antimon enthält. Die An-Ordnung
wird dann erhitzt, so daß sich das in dem Blei enthaltene Dotierungsmaterial in dem Germanium
löst und bis zu einer bestimmten Tiefe in das Plättchen eindringt. Das Blei dient dabei nur als Träger
für das Dotierungsmaterial.
Nach dem Erhitzen muß die Oberfläche der so erzielten Übergänge geätzt werden, damit sie von Oxyden
und anderen Verunreinigungen befreit werden, welche ihre Eigenschaften beeinträchtigen würden.
Bei der zuvor beschriebenen Bildung der pn-Ubergänge
unter Verwendung von Bleilegierungen bietet die Ätzung Schwierigkeiten. So hat man festgestellt,
daß eine Ätzung mit Salzsäure, gefolgt von einer Spülung mit warmem destilliertem Wasser, einen ungünstigen
Einfluß auf die Eigenschaften der Germaniumoberfläche ausübt. Eine Elektrolyse im Jacquet-Bad
(eine Mischung aus Perchlorsäure und Essigsäureanhydrid) ätzt zwar die Bleilegierung tadellos, es
bildet sich aber eine pulverförmige Zusammensetzung, die sich am Rand des pn-Ubergangs ansammelt
und ihr schlechte Eigenschaften verleiht. Bei Ätzung durch Eintauchen oder Elektrolyse in Kalilauge, Salpetersäure
oder Glycolborat oxydiert die Legierung, ohne daß der Rand des pn-Übergangs freigelegt wird.
Eine Behandlung mit einer Mischung aus Salpetersäure, Essigsäure und Brom gibt ebenfalls keine guten
Resultate.
Gemäß einem älteren Vorschlag wird eine bereits mit Elektroden versehene Halbleiteranordnung vor
dem eigentlichen Ätzen einer Vorbehandlung unterzogen. Diese Vorbehandlung hat den Zweck, die
empfindlichen Elektroden vor dem Ätzmittel zu schützen, ohne daß die Einwirkung des Ätzmittels auf
den Halbleiterkörper beeinträchtigt wird. Zu diesem Zweck wird die Vorbehandlung mit einem besonders
stark oxydierenden Mittel, z. B. einer stark oxydierenden Mineralsäure, durchgeführt, während für die
Ätzbehandlung ein stark reduzierendes Mittel verwendet wird.
Demgegenüber ist das Ziel der Erfindung eine Vorbehandlung, die beim nachfolgenden Ätzen an der
Grenze zwischen dem Halbleiterkörper und dem Blei-Verfahren zur Vorbehandlung von Halbleitern,
auf denen mittels Bleilegierungen p-n-Zonen erzeugt worden sind, vor dem Ätzen
Anmelder:
Compagnie Generale de Telegraphie Sans FiI, Paris
Vertreter:
Dipl.-Ing. E. Prinz und Dr. rer. nat. G. Hauser, Patentanwälte, München-Pasing, Bodenseestr. 3 a
Beanspruchte Priorität: Frankreich vom 12. Februar 1957
Marceline Mazond und Georges Youssov, Paris, sind als Erfinder genannt worden
kügelchen die Bildung von Bleiverbindungen verhindert, welche den pn-übergang vergiften würden.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der Halbleiter in konzentrierte, siedende Chromsäure
getaucht wird.
Die erfindungsgemäße Behandlung mit Chromsäure verhindert die Bildung unlösbarer, schädlicher Bleiverbindungen,
indem das Blei in Bleichromat übergeführt wird. Dieses Bleichromat ist später leicht zu
entfernen und beeinträchtigt in keiner Weise den pnübergang.
Die erfindungsgemäße Vorbehandlung mit Chromsäure ergibt noch den zusätzlichen Vorteil, daß sie die
Oberfläche des Halbleiters für die anschließende Ätzbehandlung empfindlicher macht, so daß diese wirkungsvoller
als bisher ist.
Auf die Vorbehandlung durch Eintauchen in Chromsäure folgt die übliche Spülung mit warmem
destilliertem Wasser. Nach dem Trocknen wird dann die eigentliche Ätzbehandlung durchgeführt, vorzugsweise
durch Elektrolyse in Kalilauge.
Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung: In einem mit Indium dotierten Germaniumplättchen wird
durch Anlegieren eines Kügelchens, das aus einer Arsen-Blei-Legierung besteht, ein pn-übergang gebildet.
Der Halbleiter wird dann in eine sehr konzen-
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trierte (gesättigte) Chromsäurelösung eingetaucht. Man hält diese Losung etwa 5 Minuten am Sieden.
Dann nimmt man den Halbleiter heraus, spült ihn mit warmem destilliertem Wasser und läßt ihn trocknen.
Man stellt dann fest, daß das Kügelchen aus der Bleilegierung eine gelborange Farbe besitzt (infolge
Bildung von Bleichromat), während das Germaniumplättchen grün und glanzlos ist. Bei Prüfung unter der
Lupe sieht man, daß diese grüne Farbe auf ein Irisieren infolge der Rauhigkeit der Oberfläche des Plättchens
zurückzuführen ist, ohne daß bei schwacher Vergrößerung eine Spur einer Verbindung sichtbar
wäre.
Man kann nachweisen, daß diese Behandlung mit siedender Chromsäure die Geschwindigkeit der Oberflächenrekombination
der Minoritätsträger nicht ändert, die Strom-Spannungs-Kennlinie des pn-Übergangs
in der Sperrichtung jedoch nur geringfügig verbessert.
Infolge der Vorbehandlung mit Chromsäure ist das Blei mit einem Chromathäutchen bedeckt, das die
Bildung von unlöslichen Verbindungen während der anschließenden Ätzbehandlung verhindert.
Die anschließende Ätzbehandlung besteht zweckmäßig in einer Elektrolyse in Kalilauge, welche das
während der Vorbehandlung durch die Chromsäure gebildete Bleichromat löst. Man könnte nach der Vorbehandlung
mit der Chromsäure und der zuvor erwähnten Spülung und Trocknung auch eine Strahlätzung
mit einer Mischung aus Salpetersäure, Flußsäure, Essigsäure und Brom oder eine Elektrolyse in
Glycolborat oder eine andere bekannte Ätzbehandlung vornehmen.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH:Verfahren zur Vorbehandlung von Halbleitern, auf denen mittels Bleilegierungen pn-Zonen erzeugt worden sind, vor dem Ätzen, dadurch ge kennzeichnet, daß der Halbleiter in konzentrierte, siedende Chromsäure getaucht wird.In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 015 541.© 109 60W496 5.61
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