DE1544313A1 - Verfahren zur Eindiffusion von Fremdatomen in Halbleiterkoerper mit hohem Dampfdruck - Google Patents

Description

• "Verfahren zur Eindiffusion von Fremdatomen in Halbleiterkörper mit hohem Dampfdruck" Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Eindiffusion von Fremdatomen in Halbleiterkörper mit hohem Dampfdruck.
• In der Halbleitertechnik sind verschiedene Verfahren bekannt, bei denen Fremdatome in einen Halbleiterkörper eindiffundiert werden. Es existieren nun jedoch verschiedene.Halbleiternaterialien, wie z.B. die AIIIBV Verbindungen, die bei den für die Fremdatomdiffusion notwendigen Temperaturen bereits einen so hohen Dampfdruck besitzen, daB sich das Halbleitermaterial bei diesen Temperaturen zersetzt, wenn nicht besondere Maßnahmen dagegen unternommen werden. So dampft z.B. bei Galliumarsenid das Arsen ab, und das metallische Gallium bleibt zurück. Um solche Zersetzungen bzw. ein Wandern der Halbleiteroberfläche zu verhindern, wird das folgende bekannte Verfahren angewandt: die Fremdatome werden in den Halbleiterkörper in einer evakuierten, abgeschmolzenen Quarzampulle eindiffundiert. In einem solchen abgeschlossenen System stellt sich der zu der betreffenden Temperatur gehörende Sättigungsdampfdruck ein, und eine weitere Zerstörung der Halbleiteroberfläche wird bei bestimmten Temperaturverhältnissen vermieden. Das beschriebene Verfahren ist jedoch mit dem Nachteil behaftet, -daß es sehr aufwendig ist. So muß die verwendete Quarzampulle auf Nochvakuum evakuiert und in einem schwierig zu handhabenden Abschmelzprozess verschlossen werden.
• Der Erfindung liegt die Aufgab. zur» =k-@ :a, ein Verfahren zur Eindiffusion von Fremdatomen in H:ä.:eiterkörper mit hohem Dampfdruck anzugeben, welches ein-:tü relativ geringen Aufwand erfordert. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst daß der Halbleiterkörper mit einer die Dotierungssubstanz enthaltenden Passivierungsschicht überzogen wird und dann die Dotierungssubstanz in den Halbleiterkörper 2.ei erhöhter Temperatur eindiffundiert wird. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es auf einfache .leise möglich, Fremdatome in Halbleiterkörper mit hohem Dampfdruck einzudiffundieren.
• Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens sei anhand der Figur erläutert. In einem Ofen, der .m Wesentlichen aus einem Rohr 1, z.B. einem Quarzglasrohr mit Heizwicklung 2 besteht, befinden sich ein Halbleiterkörper 3, z.B. ein Galliumarsenidhalbleiterkörper, und an einer anderen Stelle des Diffusionsrohres 1 einige Milligramm der Dotierungssubstanz 4, z.B. Zink oder Gadmium. Letztere Stelle im Diffusionsraum wird so ausgewählt, daß sich im Betriebsfall dort eine Temperatur einstellt, bei der die Dotierungssubstanz den gewünschten Dampfdruck besitzt. Nun läßt man durch das Rohr 1 eine Gasatmosphäre strömen, welche aus einem Schutzgas, z.B. Stickstoff mit darin enthaltenem Tetraäthoxysilan besteht. Bei der Pyrolyse des Tetraäthoxysilans schlägt sich auf dem Halbleiterkörper 3 eine Siliziumdioxydschicht nieder, in die sich die Dotierungssubstanz 4 einbaut, und zwar mit einer Konzentration, welche durch die Wahl der Temperaturverhältnisse in der Anordnung bestimmt wird. In einem anschließenden Arbeitsgang wird der mit der Passivie-_ rungsschicht versehene 1:albleiterkörper in einer Schutzgasatmosphäre, z.B. in #jasserstoff, bei der gewünschten hohen Diffusionstemperatur getempert, wobei die Dotierungssubstanz in den Halbleiterkörper hineindiffundiert. Abschließend wird die Passivierungsschicht, z.B. mit Hilfe eines Ätzprozesses, entfernt und so die dotierte, sonst aber unversehrte Oberfläche des Halbleiterkörpers freigelegt.
• Erfindungsgemäß ist es jedoch auch möglich, die Passivierungsschicht auf dem Halbleiterkörper zu belassen und sie z.B. nur an einigen Stellen zu entfernen.

Claims (1)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1) Verfahren zur Eindiffusion von Fremdatomen in Halbleiterkörper mit hohem Dampfdruck, dadurch gekennzeichnet, daB der Halbleiterkörper mit einer die Dotierungssubstanz enthaltenden Passivierungsschicht überzogen wird und dann die Dotierungssubstanz in den Halbleiterkörper bei erhöhter Temperatur eindiffundiert wird. r) Verfahren nach .Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB die Passivierungsschicht als Siliziumdioxydschicht aus einer Tetraäthoxysilan und die Dotierungssubstanz enthaltenden Schutzgasatmosphäre auf dem Halbleiterkörper niedergeschlagen wird.