DE1112208B - Verfahren zur Herstellung eines hochdotierten Bereiches in Halbleiter-koerpern durchAuflegieren von Folien aus einer Wismut enthaltenden Goldlegierung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

S62641Vmc/21g

ANMELDETAG: 18. A P R I L 1959

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABEDER AUSLEGESCHRIFT:

3. AU GUST 1961

Die Hauptanmeldung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines hochdotierten Bereiches in einkristallinen Halbleiterkörpern, insbesondere aus Silizium, durch Auflegieren einer Folie aus einer Goldlegierung, die das Dotierungsmaterial sowie einen Zusatz von 0,01 bis 1% Wismut, insbesondere 0,3 bis 0,4% Wismut, enthält. Erfindungsgemäß wird eine Folie aus einer Goldlegierung mit einem zusätzlichen Spurengehalt von Sauerstoff und/oder Schwefel verwendet. Beispielsweise wird der Sauerstoffgehalt ίο der Goldlegierung zwischen 0,001 und 0,02% und der Schwefelgehalt zwischen 0,001 und 0,01% gewählt.

Bei den auf den Halbleiterkristall auflegierten Folien aus der Goldlegierung wird durch die Zugabe von Wismut die Benetzungsfähigkeit des Halbleitermaterials, wie z. B. Silizium oder Germanium, durch die goldhaltige Folie erheblich verbessert, wobei der Wismutanteil keine nennenswerte Dotierung des Halbleitermaterials verursacht. Durch Hinzufügen von Antimon läßt sich beispielsweise eine n-Dotierung und durch Zufügung von Bor eine p-Dotierung des Halbleitermaterials herbeiführen.

Die auf diese Weise umdotierten Bereiche zeigen eine vollkommen ebene Legierungsfront gegenüber dem unverändert gebliebenen Teil des Halbleitermaterials, jedoch sind kleinere Störungen dieser Legierungsfront noch nicht ganz ausgeschlossen. Durch das Verfahren nach der Erfindung kann eine weitere Verbesserung der nach jenem Verfahren hergestellten Halbleiteranordnungen erzielt werden, die insbesondere bei Vierschichtanordnungen mit ihren erheblich schärferen Bedingungen hinsichtlich der Legierungsgüte sehr wesentlich ist. Durch den Zusatz von Spuren von Sauerstoff und/oder Schwefel läßt sich nicht nur die Gleichmäßigkeit des Legierungsablaufes fördern, sondern gleichzeitig wirkt dieser auch der mit dem Einbau von Wismutatomen in das Gitter des Halbleiters verbundenen Gitteraufweitung entgegen, da die eingebauten Sauerstoff- und Schwefelatome einen gegenüber den verwendeten Halbleiterstoffen relativ kleinen Atomradius besitzen und gewissermaßen eine Kompensation der Gitteraufweitung herbeiführen.

Zur praktischen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist noch folgendes zu bemerken:

Zweckmäßigerweise wird zunächst ein Teil Wismut geröstet, d. h. unter Luftzutritt bis unterhalb des Schmelzpunktes erhitzt und ein weiterer Teil Wismut mit Schwefel zusammen erhitzt, wobei sich Wismutsulfid bildet, das sich in Wismut löst. Darauf werden diese beiden Teile mit Gold legiert, wobei Verfahren zur Herstellung eines hochdotierten Bereiches in Halbleiterkörpern durch Auflegieren von Folien aus einer Wismut enthaltenden Goldlegierung

Zusatz zur Patentanmeldung S 58618 VIIIc /21g (Auslegeschrift 1106 877)

Anmelder: Siemens-Schuckertwerke Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen, Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dr.-Ing. Hubert Patalong, Pretzfeld, ist als Erfinder genannt worden

unter Umständen noch ein weiterer Teil reines Wismut hinzugefügt werden kann. So kann praktisch jede gewünschte Zusammensetzung der Goldlegierung erhalten werden. Zweckmäßig wird der Sauerstoffgehalt des gerösteten Wismuts und der Schwefelgehalt des geschwefelten Wismuts bestimmt, worauf entsprechende Mengen dieser beiden Sorten mit einer entsprechend bemessenen Menge unbehandelten Wismuts zusammen in das Gold einlegiert werden. Auf diese Weise läßt sich eine genaue Dosierung der einzelnen Legierungsbestandteile vornehmen.

Die Goldlegierung, aus der die zum Auflegieren auf den Halbleiterkörper bestimmten Folien ausgewalzt werden, kann dann beispielsweise 0,1 bis 0,5 Wismut, vorzugsweise 0,4%, sowie 0,001 bis 0,02% Sauerstoff, vorzugsweise 0,01%, und 0,001 bis 0,01% Schwefel, vorzugsweise 0,004%, enthalten. Als Dotierungssubstanzen zur η-Dotierung können beispielsweise Antimon und Arsen und zur p-Dotierung Bor verwendet werden.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung eines hochdotierten Bereiches in einkristallinen Halbleiterkörpern, insbesondere aus Silizium, durch Auflegieren einer Folie aus einer Goldlegierung, die das Do-

   109 650/326

   tierungsmaterial sowie einen Zusatz von 0,01 bis l°/o Wismut enthält, nach Patentanmeldung 8 58618VIIIcZZIg, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Folie aus einer Goldlegierung mit einem zusätzlichen Spurengehalt an Sauerstoff und/oder Schwefel.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Goldfolie mit einem Sauerstoffgehalt zwischen 0,001 und 0,02%.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Goldfolie mit einem Schwefelgehalt zwischen 0,001 und 0,01%.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil des zur Herstellung der Goldlegierung verwendeten Wismuts zunächst in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre, z. B. Luft, geröstet wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil des zur Herstellung der Goldlegierung verwendeten Wismuts zunächst mit Schwefel zusammengeschmolzen wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß geröstetes Wismut und geschwefeltes Wismut zusammen mit einem weiteren Teil reinen Wismuts und Dotierungssubstanzen mit Gold zusammenlegiert werden.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   USA.-Patentschrift Nr. 2 817 609.

   © 109 650/326 7.61