DE1614140A1 - Verfahren zum Herstellen von Halbleiterbauelementen - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von HalbleiterbauelementenInfo
- Publication number
- DE1614140A1 DE1614140A1 DE19671614140 DE1614140A DE1614140A1 DE 1614140 A1 DE1614140 A1 DE 1614140A1 DE 19671614140 DE19671614140 DE 19671614140 DE 1614140 A DE1614140 A DE 1614140A DE 1614140 A1 DE1614140 A1 DE 1614140A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- metal
- semiconductor
- substrate
- molybdenum
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 32
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 28
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 19
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 13
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 claims description 9
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 8
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 7
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 5
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000036461 convulsion Effects 0.000 claims 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 24
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 6
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 5
- 238000005234 chemical deposition Methods 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004347 surface barrier Methods 0.000 description 2
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000089409 Erythrina poeppigiana Species 0.000 description 1
- 229910020968 MoSi2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000009776 Rathbunia alamosensis Nutrition 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 1
- 238000003197 gene knockdown Methods 0.000 description 1
- SCCCLDWUZODEKG-UHFFFAOYSA-N germanide Chemical compound [GeH3-] SCCCLDWUZODEKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002932 luster Substances 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- KPGXUAIFQMJJFB-UHFFFAOYSA-H tungsten hexachloride Chemical compound Cl[W](Cl)(Cl)(Cl)(Cl)Cl KPGXUAIFQMJJFB-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/06—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of metallic material
- C23C16/08—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of metallic material from metal halides
- C23C16/12—Deposition of aluminium only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/06—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of metallic material
- C23C16/08—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of metallic material from metal halides
- C23C16/14—Deposition of only one other metal element
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S148/00—Metal treatment
- Y10S148/142—Semiconductor-metal-semiconductor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
- Y10T428/31678—Of metal
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Description
. H.LEINWEBER dipl-ing. H.ZIMMERMANN
München 22M5 Dresdner Banic ag. München (0811) 2619 89 Lelnpat München
München 2, Marienplatz, Kto.-Nr. 92790
POS-10517
Lw/Va/Ri/Kg 1 6 1 4 1 4 Ω 8 MUndien 2. Rosental Ί, i. Auto.
(Kustermann-Pasf age)
den 23. März 1967
MATSUSHITA EIECTEONICS CORPORATION, Osaka (Japan)
Verfahren zum Herstellen von Halbleiterbauelementen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von
Halbleiterbauelementen mit Oberflächensperrschicht, bei denen die Gleichrichtwirkung der sogenannten Schottkyschen Sperrschicht
ausgenützt wird, die durch den Kontakt zwischen einem Halbleiter und einem Metall gebildet wird.
Halbleiterbauelemente mit Oberflächensperrschicht, z.B.
Dioden, wurden bisher dadurch hergestellt, dass ein geeignetes Metall mit einem geeigneten Halbleiter in Kontakt gebracht
wurde, wobei entweder ein Punktkontaktverfahren, ein Elektroplattierungsverfahren,
ein Vakuumbeschichtungsverfahren, ein Verfahren mit Elektronenstrahlverdampfung oder ein chemisches
Ablagerungsverfahren verwendet wurde. Die Bildung einer idealen Schottkyschen Sperrschicht macht es jedoch erforderlich, dass
keine anderen Stoffe an der Fläche zwischen dem Halbleiter
-2-109809/öUS
16UH0
und dem Metall vorhanden sind und ferner, dass das Metall mit
der Fläche des Halbleiters in festem Kontakt gehalten wird. Unter den benannten Zusammenstellungen von Halbleitern una
Metallen gibt es jedoch wenige, die diese Erfordernisse erfüllen können, und demnach ist es schwierig, befriedigende
Schottkysche Sperrschichten herzustellen. Deshalb bestehen diejenigen unter den bekannten Halbleiter-Metall-rZusammenstellungen,
die als praktisch verwendbar bekannt sind, aus einem zusammengesetzten Körper aus Gold und einem aus Germanium,
Silizium oder Galliumarsenid bestehenden Substrat, der so hergestellt wird, dass man das Substrat durch Vakuumablagerung
oder durch Punktkontakt mit Gold in Berührung bringt, und ferner aus einem zusammengesetzten Körper aus Wolfram oder
Molybdän und einem solchen Substrat, der dadurch gebildet wird, dass man das Substrat mit einem dieser Metalle durch
chemische Ablagerung oder Punktkontakt in Berührung bringt.
Unter den bekannten Halbleiterbauelementen haben diejenigen, die durch chemische Ablagerung von Yi'olfram oder Molybdän
auf dem Substrat gebildet wurden, eine eutektische Temperatur der Metall-Halbleiter-Zusammensetzung, die höher liegt als die
von Bauteilen, bei denen Gold verwendet wurde, und daher Können Schottkysche Sperrschichten, die bei hohen Temperaturen stabil
sind, in solchen Bauteilen geoildet wellen, bei denen
-3-
' ' 1 Ö 9 8 0 9 / 0 U 5 S
16HUG
noli'raia oder Molybdän verwendet wurde. Ausserdeio können in
letzteren Bauteilen gebildete Sperrsohiaterr Behandlungen und Veifahren aushalten, bei denen eine hohe Temperatur von beispielsweise
5000C verwendet wird, und aus diesem Grund sind
sie üestens zur Herstellung von Dioden geeignet« Ausserdem
hat ein rsaue lenient, bei dem ais Metall Wolfram oder Molybdän
verweuuet ist, ciie eine kleinere Austrittsarbeit als Gold
au:weisen, einen Sperrschichtpegel, der niedriger.ist als der
eines Bauelements, üei dem Gold verwendet ist, wenn es bei
einer Dioae verwendet wird, Deshalb kann mit einem Halbleiterbauelement,
bei dem Wolfram oder Molybdän verwendet ist, eine Jiode mit grosser Vorwärtsstromdichte hergestellt werden.
Andererseits ist es reoht schwierig, einen Molybdän-
oder Violiraiiii-ila auf einem Halbleitersubstrat, beispielsweise
Silizium, abzulagern una dadurch an der Zwischenfläche eine Sperrschicht herzustellen. Dies ist der Gruna, weshalb dieses
bekannte Verfahren nicht industriell verwendet wird.
Die Verfahren zum Durchführen einer chemischen Ablagerung
von Wolfram oder Molybdän sina im wesentlichen die beiden folgenden, nämlich eines, bei aec ein Halogenid eines dieser
Metalle thermisch zersetzt wird, und ein anderes, bei dem das Halogenid eines dieser Metalle mit Wasserstoff reduziert
-4-
0-0 809/0455
16UHO
wird. Beide dieser bekannten Verfahren werden gewöhnlich bei einer Temperatur von 500°-C oder darüber durchgeführt. Bei
weniger als 5000C ist es ausserordentlich schwierig, einen
reinen MetallfiliQ durch ein Ab lagerungs verfahren herzustellen.
Bei jedem dieser beiden Verfahren findet während des Ablagerungsprozesses unweigerlich eine Reaktion in der Zwischenfläche
statt, wenn der Metallfilm auf einem auf eine Temperatur
von mehr als 5000C, beispielsweise auf 7000C oder
mehr, erhitzten Halbleitersubstrat abgelagert wird, wodurch eine chemische Verbindung, beispielsweise ein Silizid, z.B.
WS12 oder MoSi2, oder ein Germanid, z.B. MoGe2 oder WGe2 in
der Zwischenfläche entsteht. Demnach führt keines dieser Verfahren
zur Bildung einer idealen Schottkyschen Sperrschicht, sondern das Metall und das Halbeleitersubstrat sind vielmehr
in Ohm'schen Kontakt verbunden. Falls diese Metalle auf Substraten
abgelagert werden, die auf einer Temperatur von 50O0C
bis 7000C gehalten werden, kann eine Gleichrichtersperrschicht
gebildet werden. Diese bildet jedoch keine ideale_^phottkysche
Sperrschicht. Zur Erzielung einer guten Schottkyschen Sperrschicht
zwischen einem Substrat und dem Metall ist es notwendig,
die Ablagerung des Metalls durchzuführen, während das
Halbleitersubstrat auf einer Temperatur von 5000C oder weniger
gehalten wird. Dies stimmt jedoch nicht mit dem genannten Er-
-5-109609/0A5 5
-5 - - ■;. : ■■'."■"■■■■" ■ ■
fordernis überein, wonach zum Erzielen eines guten Ablagerungseffekts eine Temperatur von 5000C oder mehr erförderlich ist.
Wenn andererseits die Ablagerung durchgeführt wird; wenn das
Halbleitersubstrat auf 5000G oder weniger gebracht wird* ist
es schwierig, eine fehlerfreie Entwicklung der Reaktion
2 MoCl5 + 5 H2 —>
2 Mo + 1Q.HC1
zu erzielen, einer Reaktion, wie sie bei der Ablagerung beispielsweise
von Molybdän erwünscht ist» Der durch eine Reaktion
bei einer Temperatur von 5000G oder weniger erhaltene liederschlag
ist ein Gemisch, das aus Molybdän und seinen niederen
Halogeniden besteht. Dieses Gemisch ist ein weicher, filmartiger Niederschlag, der hygroskopisch ist und eine Farbe von gelb
bis purpur aufweist und dessen Eigenschaften von denen eines
reinen Molybdänfilms völlig verschieden sind. Dieser weiche gemischte Metallniederschlag ist von Natur unstabil und daher
ist der aus diesem Niederschlag und dem Halbleiter zusammengesetzte Körper weit davon entfernt, für praktische Zwecke verwendbar
zu sein,
Als Ergebnis ausgedehnter Forschungen, ein Verfahren zu
finden» das eine Ablagerung ton ^etall auf einemHalbleitersubstrat bei 5ÖÖÖ0 oder weniger gestattet, wurde ein !erfahren
zum Herstellen von Dioden mit einer ausge2eiuhn©ten Sehottky-
I b Ί 4 1 4 Q
sehen Sperrschicht entwickelt. Das erfindungsgemässe Verfahren
ist gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: Ablagern ' eines Gemisches aus Molybdän oder Wolfram und dessen niederem
Halogenid auf einem aus Germanium, Silizium oder Galliumarsenid
bestehenden Halbleitersubstrat au roh Blasen eines aus dei«
Dampf eines Halogenids des genannten Metalls und Wasserstoff gemischten Gases auf das Substrat, während dieses auf 5OG0C
oder weniger gehalten wird, und Behandeln des so erhaltenen zusammengesetzten Körpers mit Wasserstoff bei einer Temperatur
von 55O0C bis.7000C, um den Niederschlag vollständig zu Metall
zu reduzieren und dadurch eine Schottkysche Sperrschicht an der Fläche zwischen dem Metall und dem Substrat zu bilden.
Aufgrund der durchgeführten Versuche wurde 'festgestellt, dass, obwohl der Niederschlag im ersten Arbeitsgang bei 5OG0C und
darunter nicht vollständig zu Metall reduziert wird, es nicht
nur möglich ist, durch die Behandlung im zweiten Arbeitsgang, die in einem Wasserstoffstrom mit hoher Temperatur von 55O0G
bis TOO0G durchgeführt wird, einen reinen Metallfilm zu erhalten»
sondern dass die gebildete Schottkysche Sperrschicht ideal ist, wie später feeschrieben wird* Demnach kann der durch das
mässe Verfahren gebildete Kontakt nicht nur bei der
voa ffikrowelleödiodeii» Schnellschaltdioden,' Lei- '
und Büraf ilüaöiodea, sondern a«oh bei Emittern und
-7-
ibUUO
Kollektoren von Idetallbasistransistoren, Steuerelektroden von
Feldeffekttransistoren, Strahlungsdetektoren oder Photodioden verwendet werden. Demnach- weisen die nach dem erfindungsgei'uässer;
Verfahren hergestellten iirzeugnisse einen sehr grossen AnwenaungsDereich auf. Es wurde auch festgestellt", dass, falls
üie Temperatur Lei der ansch'liessenden Behandlung mit hohen
Tempera türen 7OU0C übersteigt, es unmöglich war,, eine ideale
Schqttkysohe Sperrschicht im KontaktbeieLcn von Metall und
Halbleiter zu bilden.
Im folgenden wird ein Durchiiüirungsbeispiel der Erfindung
im einzelnen erläutert.
Zunächst wird-auf das auf 1200C gehaltene Pulver von
Molybdänpentachloriü ein Wasserst of istrom in einer Geschwindigkeit
von 1,5 l.pro Minute geleitet, UE einüischgas aus
Molybdänpentachloriä .und .Yiassersto-ifgas su Dilaen, Dieses Mischgas
wird dann auf die Oberfläche eines aui einer Temperatur von 4000C bis 45O0C gehaltenen Siliziumsuostrats geleitet, um
das Molybdän zu veranlassen, sich aus der gasförmigen Phase
aufgrund der Reaktion .
; ; 2 MoCl5 + 5 Hg ^ 2 Mo + 10 HCl
chemisch, niederzuschlagen.
Während dieses Vorgangs ist es nicht möglich, die Ablagerung
von ungenügend reduzierten niederen Halogeniden
-8-
JbHHÖ
MoCln (η = 2 bis 4) zu verhindern. Infolgedessen ist der auf
dem. SiliziuiDSubstrat gebildete Niederschlag ein unstabiler
Film einer Farbe von gelb bis purpur. Jedoch wird, nachdem ein iiiederschlag einer Dicke von 0,3 bis 0,5 ρ unter den vorstehenden
Bedingungen erzielt worden ist, durch Einbringen des Siliziumsubstrats zusammen mit dem auf der Oberfläche des Substrats
gebildeten Niederschlag in einen Wasserstoffofen der Niederschlag vollständig zu einem reinen Molybdänfilm reduziert,
der einen metallischen Molybdänglanz und eine verbesserte
Haftung am Siliziumsubstrat aufweist. Bei Prüfung des so erhaltenen Liolybdänfilms mit Hilfe eines Köntgenmikroanalysators
und auch cat Hilfe eines Elektronenmikroskops wurde
festgestellt, dass der Film aus einem Polykristallfilm bestand, dessen Kristallite einen mittleren Durchmesser von 1000 Ä aufwiesen.
Daraufhin wurde der Molybdänfilm des Siliziumsubstrates mit Kupfer plattiert, um eine Leitungselektrode zu bilden.
Dann wurden die ausserhalb des erforderlichen KontaktLereichs
liegenden Teile durch Photoresistätzen entfernt. Andererseits wurde ein Legierungskontakt aus 1 fo Antimon enthaltendem Gold
bei 4CO0C auf die Rückseite des Siliziumsubstrats aufgebracht,
um eine Ohmsche Elektrode zu bilden und damit eitle Diode fertigzustellen.
Eine unter Verwendung eines Siliziumsubstrats aus einem η-Kristall mit einem spezifischen 7/iderstand von
-9-1 0 9 8 0 9V 0 I* 5 5 BAD
ι em 40
0,02-rwjm und einer Epitaxialschicht einer Dicke von 4 μ gebildete
Diode wurde im Hinblick auf ihre Vorwärtsspannung-Strom-Kennlinie
gemessen. Es wurde festgestellt, dass der die
Kennlinie bezeichnende lineare Gradient dem theoretischen Wert der Schottkyschen Sperrschicht sehr nahe kam und dass
das Verhältnis des tatsächlichen Wertes zum theoretischen
Wert 1,05 betrug. Aus dieser Tatsache ergibt sich, dass das
mit dem erfindungsgemässen Verfahren erzielte Erzeugnis eine
ausgezeichnete Schottkysche Sperrschicht aufwies. Es wurde ferner festgestellt, dass die Durchschlagspannung in Sperrrichtung
dieser Diode etwa 20 bis 40 V und die Sperrhöhe der
Schottkyschen Sperrschicht 0,57 Elektronenvolt betrug. Bei
dieser Ausführungsform wurde durch Verwendung einer Temperatur in der Grössenordnung von 4OQ0C bis 5000G für die Ablagerung
auf dem Siliziumsubstrat im ersten Arbeitsgang und Verwendung
einer Temperatur, in der G-rössenordnung von 55O0C bis
7000CAr die Nachbehandlung im Wasserst off of en im zweiten
Arbeitsgang eine gute Diodencharakteristik erzielt. Es ist
ein hervorragendes Merkmal der Erfindung, dass man durch Trennung
des Metallbildungsprozesses in die beiden obigen Arbeitsgänge eine ausgezeichnete Schottkyssche Sperrschicht erhält.
Vorstehend wurde ein Fall beschrieben, bei äem ein *
Siliziumkristallplättchen als Halbleitersubstrat verwendet
-10-109809/0A55
I ΒΊΑ I AO
wurde. Es wurden jedoch auch Dioden mit einer zufriedenstellenden
Schottkyschen Sperrschicht auf anderen Halbleitersubstraten
hergestellt, nämlich GeraaniumKristall oder Galliuaarsenidkristall
unter Verwendung des gleichen Verfahrens wie uei Bildung des obigen Molybdänfilms. Die. Schottkysche Sperrschichter
dieser Versuche zeigten eine Sperrhöhe von 0,43 EleKtronenvoit
auf dem Germaniumsubstrat und von 0,63 Elektronenvolt auf dem
Galliuioarsenidsubstrat.
Oben wurde die chemische Ablagerung von Molybdän beschrieben. Bei chemischer Ablagerung von Wolfram wurae bei
der Reaktion von
WCl6 + 3 H2 >
W + 6 HCl
im wesentlichen· das gleiche Ergebnis erzielt wie bei der vorher bescürieoenen Molybdänablagerung. Auf das auf 1500C getsltene
Wolframhexachloridpulver wurae ein Wasserstoffstrom
in einer Geschwindigkeit von 2 1 pro wlinute geleitet, um ein
Mischgas aus Wolframhexachlorid unci Wasserst off gas zu bilden.
Dieses.Mischgas wurde auf die Fläche eines auf einer Temperatur in der GrossenOrdnung von 4000C bis 5000C gehaltenen
Halbleitersubstrats geleitet, um einen aus einem Gemisch von Wolfram und seinem niederen Halogenid oestehenden Niederschlag
zu bilden. Daraufhin wurde dieser zusammengesetzte Körper
-11-
INSPECTED
1098 09/0455
. Ί 6 H-H O
einor ViärfflebehanäLing in einea r<asserstoffofen bei einer Temperatur
in der Grössenorünung von 55^0C bis 7-0O0C unterworfen,
woduren ein v.ollständig reduzierter Metallfilm erhalten
wurae. In >enau der gleichen Weise -wurde mit diesem zusam-
zten Körper eine Diode hergestellt und deren S.chot.tky-Sperrschicht
wurde gemessen. Die Höhe der Schottkysciieh
Sperrschicht in dieseiü Erzeugnis zeigte einen Wert von 0,65
Elektronenvolt auf dem Siliziumhalbleiter, 0,45 Elektronenvolt
auf dem Germaniumhalbleiter und 0,7 auf dem Galliumarsenlühalbleit-er.
Es ergab sich, dass in jedem dieser Fälle
eine ausgezeichnete Schottkysche Sperrschicht ausgebildet
war.
-12-
109809/0455
Claims (1)
16UH0
Pa t en ta η s ρ ruck;
Verfahren zum Herstellen von Halbleiterbauelementen,
gekennzeichnet durch die folgenden beiden Verfahrensschritte:
Ablagern eines Gemische eines aus der aus Molybdän und Wolfram
bestehenden Gruppe gewählten Metalls und dessen niederen Halogeniden auf einem aus der aus Silizium, Germanium und Galliumarsenid bestehenden Gruppe gewählten Halbleitersubstrats durch Reduktion eines Halogenide des Metalls mit Wasserstoff , wobei das Halbleitersubstrai; auf einer Temperatur
in der Grössenordnung von 4OQ0C bis 5Ö0°C gehalten wird, und
Wärmebehandeln des entstandenen zusammengesetzten Körpers aus Substrat und abgelagertem Film zur vollständigen Reduktion des abgelagerten Films zueinem Metallfilm in einem Wasserstoffstrom bei einer Temperatur in der Grössenordnung von
55O0C bis TOO0C, -
109809/OA55
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020866 | 1966-03-29 | ||
| JP1020866 | 1966-03-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1614140A1 true DE1614140A1 (de) | 1971-02-25 |
| DE1614140B2 DE1614140B2 (de) | 1971-08-19 |
Family
ID=26345437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19671614140 Withdrawn DE1614140B2 (de) | 1966-03-29 | 1967-03-23 | Verfahren zum herstellen eines halbleiterbauelementes mit einer schottky sperrschicht |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3515583A (de) |
| BE (1) | BE696170A (de) |
| CH (1) | CH474856A (de) |
| DE (1) | DE1614140B2 (de) |
| FR (1) | FR1517241A (de) |
| GB (1) | GB1107700A (de) |
| NL (1) | NL149860B (de) |
| SE (1) | SE336848B (de) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3562606A (en) * | 1969-08-13 | 1971-02-09 | Varian Associates | Subsurface gallium arsenide schottky-type diode and method of fabricating same |
| US3664874A (en) * | 1969-12-31 | 1972-05-23 | Nasa | Tungsten contacts on silicon substrates |
| DE2012031A1 (de) * | 1970-03-13 | 1971-09-23 | Siemens Ag | Verfahren zum Herstellen von aus Chrom oder Molybdän bestehenden Kontaktmetallschichten in Halbleiterbauelementen |
| US4024299A (en) * | 1973-10-15 | 1977-05-17 | General Electric Company | Process for preparing magnetic member |
| FR2396974A1 (fr) | 1977-07-04 | 1979-02-02 | Anvar | Procede de detection et d'etude d'une activite cellulaire ou analogue et moyens pour la mise en oeuvre d'un tel procede |
| 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 |
| CA1197929A (en) * | 1981-05-15 | 1985-12-10 | Fairchild Camera And Instrument Corporation | Schottky diode - polycrystalline silicon resistor memory cell |
| JP6839939B2 (ja) * | 2016-07-26 | 2021-03-10 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 熱処理方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1226925A (en) * | 1915-08-09 | 1917-05-22 | Arthur J Thowless | Ductile filament. |
| US2475601A (en) * | 1946-04-26 | 1949-07-12 | Ohio Commw Eng Co | Bonding of metal carbonyl deposits |
| US3349297A (en) * | 1964-06-23 | 1967-10-24 | Bell Telephone Labor Inc | Surface barrier semiconductor translating device |
| DE1289188B (de) * | 1964-12-15 | 1969-02-13 | Telefunken Patent | Metallbasistransistor |
-
1967
- 1967-03-14 GB GB1189067A patent/GB1107700A/en not_active Expired
- 1967-03-20 US US3515583D patent/US3515583A/en not_active Expired - Lifetime
- 1967-03-23 CH CH420667A patent/CH474856A/de not_active IP Right Cessation
- 1967-03-23 DE DE19671614140 patent/DE1614140B2/de not_active Withdrawn
- 1967-03-28 BE BE696170D patent/BE696170A/xx unknown
- 1967-03-28 NL NL6704438A patent/NL149860B/xx unknown
- 1967-03-29 FR FR100634A patent/FR1517241A/fr not_active Expired
- 1967-03-29 SE SE426767A patent/SE336848B/xx unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BE696170A (de) | 1967-09-01 |
| DE1614140B2 (de) | 1971-08-19 |
| US3515583A (en) | 1970-06-02 |
| FR1517241A (fr) | 1968-03-15 |
| NL149860B (nl) | 1976-06-15 |
| GB1107700A (en) | 1968-03-27 |
| SE336848B (de) | 1971-07-19 |
| NL6704438A (de) | 1967-10-02 |
| CH474856A (de) | 1969-06-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0000743B1 (de) | Verfahren zum Herstellen von Tantal-Kontakten auf einem aus N-leitendem Silicium bestehenden Halbleitersubstrat | |
| DE2416550C2 (de) | Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements mit versetzungsfreiem Übergitterstrukturkristall | |
| DE2854750C2 (de) | Silizium-Solarzelle und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
| WO1996032739A1 (de) | VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINES ELEKTRISCHEN KONTAKTS AUF EINER SiC-OBERFLÄCHE | |
| DE2620832A1 (de) | Solarzelle | |
| DE3335189A1 (de) | Verfahren zum herstellen einer heterostruktur | |
| DE2844070C2 (de) | ||
| DE2820824A1 (de) | Amorpher halbleiter | |
| DE2754861A1 (de) | Halbleitervorrichtung mit einem schottky-sperrschichtkontakt und verfahren zu dessen herstellung | |
| DE3326142A1 (de) | Integrierte halbleiterschaltung mit einer aus aluminium oder aus einer aluminiumlegierung bestehenden aeusseren kontaktleiterbahnebene | |
| DE2228678A1 (de) | Verfahren zum herstellen einer schicht aus leiterzugmaterial fuer halbleiterbauteile | |
| DE3422750A1 (de) | Verfahren zum herstellen einer schicht aus einem mehrbestandteilmaterial | |
| DE1521396B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines halbleiter bauelementes mit einer schottky sperrschicht | |
| DE2538600C2 (de) | Verfahren zum Herstellen von ohmschen Kontakten auf Gallium und Arsen umfassenden Halbleiterkörpern | |
| DE1805994A1 (de) | Metall-Halbleiterdiode mit hoher Abbruchspannung und geringem Streuverlust,sowie Verfahren zu ihrer Herstellung | |
| DE1614140A1 (de) | Verfahren zum Herstellen von Halbleiterbauelementen | |
| DE2123595A1 (de) | Halbleiteranordnung | |
| DE2360030C3 (de) | Verfahren zum Herstellen einer Schottky-Diode | |
| DE2602705A1 (de) | Elektronenroehre mit einer photokathode, photokathode fuer eine solche roehre und verfahren zur herstellung einer derartigen roehre | |
| DE2654476A1 (de) | Verfahren zur herstellung einer elektrode bei einer halbleitervorrichtung | |
| DE3318001A1 (de) | Verfahren zum stromlosen abscheiden von platin auf silicium | |
| DE10051049B4 (de) | Aluminium-Nickel-Kontaktmetallisierung für p-dotiertes SiC und Herstellungsverfahren dafür | |
| DE1614140C (de) | Verfahren zum Herstellen eines Halb leiterbauelementes mit einer Schottky Sperrschicht | |
| DE69233201T2 (de) | Hochreine leitende Filme und ihre Anwendung in Halbleiteranordnungen | |
| DE1614136C (de) | Verfahren zum Herstellen von Halblei terbauelementen mit Schottky Sperrschichten |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |