DE1115838B - Verfahren zum oxydierenden chemischen Behandeln von Halbleiteroberflaechen - Google Patents

Verfahren zum oxydierenden chemischen Behandeln von Halbleiteroberflaechen

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Description

DEUTSCHES
PATENTAMT
S 34714 Vfflc/21g
ANMELDETAG: 7. AUGUST 1953
BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 26. OKTOBER 1961
Es ist bekannt, die Oberflächen von Halbleiteranordnungen, vorzugsweise Einkristallen, beispielsweise von Richtleitern, Detektoren, Transistoren, Phototransistoren, Heißleitern usw., bezüglich ihrer elektrischen Halbleitereigenschaften auf chemischem Wege durch Ätzen zu veredeln. Hierdurch treten gewisse Veränderungen in der Oberfläche ein, die in allen Einzelheiten noch nicht klar erkannt sind, welche aber mindestens teilweise in einer Oxydation der in der Kristalloberfläche befindlichen Halbleiteratome bzw. -moleküle zu bestehen scheinen. Teils wird durch derartige Prozesse auch eine Veränderung der Sperrwirkung d^r Oberfläche im einen oder im anderen Sinne bewirkt; die hierbei anzustrebende Wirkung richtet sich teilweise danach, in welcher Art die Halbleiteroberfläche beispielsweise kontaktiert werden soll, oder danach, wie der Leitfähigkeitszustand an den betreffenden Stellen der Halbleiteroberfläche beschaffen ist oder beeinflußt werden soll.
So besteht ein bekanntes Ätzmittel aus Eisessig, Flußsäure, konzentrierter Salpetersäure und flüssigem Brom. Ein anderes bekanntes Verfahren besteht in der anodischen Oxydation von Germaniumkristallen unter Anwendung von polymerisiertem Glykolborat als Elektrolyten. Außerdem ist die Oxydation von Siliziumkristallen durch Behandeln mit einer heißen oxydierenden Atmosphäre bekanntgeworden. Schließlich entspricht es dem Stande der Technik, die elektrischen Eigenschaften von Selen durch Behandeln mit SeO2-Dampf, mit NH4C1-Dampf oder durch gasförmige Reduktionsmittel zu verbessern.
Die zuerst genannten Behandlungsmittel enthalten jedoch entweder von vornherein Wasser, oder es wird aus ihnen während des Oxydationsvorganges Wasser gebildet. Die Oxydation mit trockenen oxydierenden Gasen kann bei geeigneter Wahl dieser Gase die Wasserbildung vermeiden, setzt aber die Anwendung hoher Behandlungstemperatur voraus. Die für Selen bekanntgewordenen gasförmigen Behandlungsstoffe lassen sich auf andere Halbleiterstoffe nicht übertragen. Im übrigen dürfte es im Interesse eines geringeren technischen Aufwandes zweckmäßig sein, die Behandlung mit einer Flüssigkeit vorzuziehen.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum oxydierenden Behändem der Halbleiteroberflächen von Richtleitern, Detektoren, Transistoren, Phototransistoren, Heißleitern od. dgl. mit Flüssigkeiten und ist durch die Benutzung eines wasserfreien, flüssigen Behandlungsmittels mit peroxydischem Charakter, vorzugsweise eines organischen Behandlungsmittels, gekennzeichnet.
Durch eine Oberflächenbehandlung mit derartigen, Verfahren zum oxydierenden chemischen
Behandeln von Halbleiteroberflächen
Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,
Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2
DipL-Chem. Georg Rosenberger, München,
ist als Erfinder genannt worden
an sich bekannten Stoffen in nicht wäßriger Phase bzw. Lösung verbleibt auf der Oberfläche eine nicht wäßrige Schicht, welche gegebenenfalls nach Bildung des erwünschten Oberfiächenzustandes entfernt werden kann.
Gemäß einer besonderen Ausbildung des Erfindungsgedankens kann das Ätzmittel sogar mindestens teilweise, gegebenenfalls in feinster adsorbierender, unter Umständen monomolekularer Schicht auf der Kristalloberfläche belassen bleiben. Nach Anwendung des Ätzverfahrens gemäß der Erfindung kann zweckmäßigerweise eine feuchtigkeitsundurchlässige Schutzschicht, vorzugsweise aus einem Kunststoff, zweckmäßig einem organischen Kunststoff, auf die Oberfläche der Halbleiteranordnung, mindestens an den oberflächenbehandelten Stellen aufgetragen werden. Die durch die wasserfreie Ätzung erzielte vorteilhafte Wirkung bleibt dann auch für die Dauer erhalten.
Die Vorteile eines flüssigen Behandlungsmittels mit peroxydischem Charakter liegen in der starken Oxydationskraft dieser Stoffe, die bereits bei Zimmertemperatur zu der gewünschten Oxydation der Halbleiteroberfläche bei allen Halbleitern führt. Die Bildung von Wasser während des Oxydationsprozesses ist ausgeschlossen, so daß eine Anlagerung von Wassermolekülen an die Halbleiteroberfläche nicht stattfinden kann. Die Möglichkeit, eine aus einem plastischen Kunststoff bestehende Schutzschicht auf die frisch behandelte Halbleiteroberfläche ohne vorheriges Entfernen des Behandlungsmittels aufzubringen, und die veredelnde, insbesondere aushärtende
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Wirkung, die das auf der Halbleiteroberfläche anwesende peroxydische Behandlungsmittel dann auf den Kunststoff ausübt, stellen einen weiteren erheblichen Vorteil gegenüber dem Bekannten dar; denn eine Entfernung des Behandlungsmittels vor dem Aufbringen dieser Schutzschicht würde der Luft und damit auch der Feuchtigkeit neu den Zutritt zu der frisch behandelten und daher besonders empfindlichen Halbleiteroberfläche gestatten.
IO

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:
1. Verfahren zum oxydierenden, chemischen Behändem der Halbleiteroberflächen von Richtleitern, Detektoren, Transistoren, Phototransistören, Heißleitern od. dgl. mit Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß ein wasserfreies, flüssiges Behandlungsmittel mit peroxydischem Charakter, vorzugsweise ein organisches Behandlungsmittel, benutzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Behandlungsmittels nach Beendigung der Behandlung in geringer Schichtdicke,. vorzugsweise als adsorbierte bzw. monomolekulare Schicht, auf mindestens einem Teil der Halbleiteroberfläche belassen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Behandlung die Halbleiteroberfläche ganz oder teilweise, mindestens an den behandelten Teilen und/oder in der Umgebung von pn-Übergängen, mit einer feuchtigkeitsundurchlässigen Schutzschicht, vorzugsweise aus Kunststoff, bedeckt wird.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 724888, 829 191;
deutsche Patentanmeldung L10052 VIIIc/21g
(bekanntgemacht am 18.12.1952);
USA.-Patentschriften Nr. 2362 545, 2469 569,
2497770, 2560792, 2583 681, 2619 414.
109 710/399 10.61
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