DE1952626A1 - Verfahren zur Herstellung von Isolationsschichten auf Halbleitersubstraten - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Isolationsschichten auf Halbleitersubstraten

Info

Publication number
DE1952626A1
DE1952626A1 DE19691952626 DE1952626A DE1952626A1 DE 1952626 A1 DE1952626 A1 DE 1952626A1 DE 19691952626 DE19691952626 DE 19691952626 DE 1952626 A DE1952626 A DE 1952626A DE 1952626 A1 DE1952626 A1 DE 1952626A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
sputtering
inversion
substrate
docket
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Withdrawn
Application number
DE19691952626
Other languages
English (en)
Other versions
DE1952626B2 (de
Inventor
Collins Robert Henry
Logan Joseph Skinner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Publication of DE1952626A1 publication Critical patent/DE1952626A1/de
Publication of DE1952626B2 publication Critical patent/DE1952626B2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/10Glass or silica
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • H01L23/291Oxides or nitrides or carbides, e.g. ceramics, glass
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Description

1352628
IBM Deutschland Internationale Büro-Maschinen Gesellschaft mbH
Böblingen, 9. Oktober 1969 gg-rz
Anmelderin: International Business Machines
Corporation, Armonk, N.Y. 10
Amtliches Aktenzeichen: Neuanmeldung
Aktenzeichen der Anmelderin: Docket FI 967 079
Verfahren zur Herstellung von Isolationsschichten auf Halbleitersubstraten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Isolationsschichten auf Halbleitersubstraten durch Hochfrequenz-Kathodenzerstäubung, wobei eine Inversion des Halbleitermaterials verhindert wird. - -
In der Halbleitertechnik ist es üblich geworden, die Halbleiteroberflächen dadurch zu passivieren, daß eine Isolationsschicht aus Siliziumdioxyd aufgebracht wird. Es sind mehrere Verfahren zur Herstellung dieser Isolationsschicht bekannt. Zu diesen bekannten Verfahren gehören auch Oxydations- und Glasablagerungstechniken. Im "IBM Journal of Research and Development", Vol. 8, Nr. 4, Seite 368 ist unter dem Titel "Space Charge Model for Suface Potential Shifts in Silicon Passivated with Thin Insulating Layers" bereits erläutert, daß
009818/1279
in der Oberfläche von mit Siliziumdioxyd beschichtetem p-leitendem Halbleitermaterial unter gewissen Bedingungen eine Verschiebung zur η-Leitfähigkeit auftreten kann. Diese Verschiebung wird einer in der Siliziumdioxydschicht vorhandenen positiven Raumladung zugeschrieben.
Weiterhin ist in der genannten Veröffentlichung auf Seite 376 P unter dem Titel "Stabilization of SiO- Passivation in Layers with P 0 " die Vermutung ausgesprochen worden, daß diese Inversion eine Folge von Sauerstoff-Fehlstellen in der Siliziumdioxydschicht ist. Zur Abhilfe ist vorgeschlagen worden, ber der Siliziumdioxydschicht eine Schicht aus Phosphorsilikatglas aufzubringen und dadurch die Fehlstellen zu ergänzen. Im US-Patent 3 343 049 sind bereits mehrere HalbIelterstrukturen beschrieben, bei denen diese Methode angewendet ist.
Erfolgt die Herstellung von Isolationsschichten nicht durch Hochfrequenz-Kathodenzerstäubung sondern durch die anderen, bekannten Verfahren, so kann die Inversion verhindert werden, wenn über der Phosphorsilikatschicht Glasschichten aufgebracht werden. Wird jedoch versucht, unter Anwendung des KathodenzerstäubungsVerfahrens auf oxydbeschichteten Halbleiteroberflächen Siliziumdioxyd aufzubringen, so zeigt es sich, daß trotz Vorhandensein einer ausreichenden Menge von Phosphorpentoxid eine Inversion an der Halbleiteroberfläche erfolgt·
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Inversion, des Docket FI 967 079 Ü 0 9 8 18 / 1 2 7 9
1952628
Halbleitermaterials zu verhindern, auch wenn die Isolationsschichten durch Hochfrequenz-Kathodenzerstäubung erfolgt.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Substratoberfläche zunächst mit einer Phosphorsilikatschicht versehen wird und daß beim anschließenden Zerstäubungsverfahren Zerstäubungsmaterial mit einem einer Ionendichte von i^eniger ·
18 3
als 1 * 10 Ionen/cm entsprechenden Reinheitsgrad verwendet und eine Hochfrequenz-Leistungsdichte zwischen etwa 1,5 und 4 Watt/cm gewählt wird. Diese Methode gewährleistet die Verhinderung der Inversion und damit eine wesentliche Verbesserung der Eigenschaften der entsprechenden Halbleiteranordnungen.
Vorteilhafte Ausführungsbeispiele für das erfindungsgemäße Verfahren bestehen darin, daß die Ionendichte des Zerstäubungs-
17 3 materials in der Größenordnung von 1 *· 10 Ionen/cm liegt,
daß die HocMrequenz-Leistungsdidite zwischen zwei und drei Watt/
2
cm liegt, . ■
daß die Dicke der Phosphorsilikatschicht zwischen 650 und 3 000 Ä liegt,
daß die Dicke der Phosphorsilikatschicht"mindestens 1 000 X beträgt und
daß als Halbleitermaterial Silizium und als Zerstäubungs-Doclcet FI 967 079
. 00981871279
BAD OR(GiNAL
material Siliziumdioxyd gewählt wird.
Weitere Einzelheiten und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind der nachstehenden, anhand der Zeichnung vorgenommenen Beschreibung zu entnehmen. Es ist dargestellt in
Fig. 1 Ein Querschnitt durch eine für die Durchführung des P erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Einrichtung
zur Kathodenzerstäubung,
Fign. 2A + 2B eine Schnittansicht eines Halbleitersubstrats mit mehreren Isolationsschichten und
Fig. 3 eine Darstellung des empirischen Zusammenhangs zwischen der Oberflächenladungsdichte und der Hochfrequenz-Leistungsdichte für zwei unterschiedliche Bestäubungsmaterialien bei unterschiedlichen Dicken der Phosphor
silikat-Glasschicht.
Eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Fig. 1 dargestellt und ist bereits Gegenstand des US-Patents Nr. 3 369 991. In der Einrichtung gemäß Fig. 1 herrscht ein Vakuum von mindestens 5 Mikromillimetern Quecksilbersäule. Das Vakuum wird über eine durch einen Absaugkanal 12 mit der Vakuumkammer 10 verbundene Pumpe 15 aufrechterhalten. Gleichzeitig wird der Vakuumkammer 10 über einen Einlaßkanal
Docket Fi 967 079 0098187127 9
195262a
und ein Ventil 13 inerstes Gas, beispielsweise Argon zugeführt. Innerhalb der Vakuumkammer 10 befinden sich Einrichtungen, die als Kathode 16 und als Anode 18 dienen. Da die Zerstäubungseinrichtung über eine Hochfrequenzquelle 20 betrieben wird, wirken die genannten Einrichtungen jeweils während der negativen Halbwelle der Hochfrequenzspannung als Kathode und Anode. Während der positiven Halbwelle sind zwar die Polaritäten umgekehrt, aber damit ist bei der vorgesehen Zerstäubungseinrichtung keine Umkehr des Zerstäubungsablaufs verbunden.
Zur Steuerung der Temperatur von Anode und Kathode sind Kühlrohre 21 vorgesehen, über die der Anode Kühlwasser zugeführt wird, was durch die Pfeile 22 und 23 angedeutet ist. Die Pfeile 24 und 25 deuten den Kühlmittelfluß durch die Kathode 16 an.
Die das Bestäubungsmaterial darstellende Quarzscheibe 28 ist an der Kathode angebracht. Zu beschichtende Halbleitersubstrate 30 aus Silizium sind auf der Anode 18 angeordnet. Zwischen Substrat und Anode kann eine Distanzscheibe 32 vorgesehen sein. Die Distanzscheibe 32 kann aus Quarz, anderem dielektrischem Material oder aus Metall bestehen.
In Fig. 2A ist eine Schnittansicht eines typischen Halbleitersubstrats aus Silizium dargestellt, das mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens bearbeitet wurde. Fig. 2B zeigt ein Substrat, bei dem eine Inversion erfolgt ist. Auf dem in Fig. 2A gezeigten p-leitenden Substrat 34 befindet sich eine durch Docket FI 967 079 «09818/1279
1952628
Kathodenzerstäubung hergestellte Isolationsschicht 36 aus Siliziumdioxyd. Es ist von Vorteil eine dünne Schicht 38 aus thermisch aufgewachsenem Siliziumdioxyd vorzusehen, in die eine bestimmte Menge Phosphorsilikatglas 40 eindiffundiert ist.
Aus der Fig. 2B ist die Entstehung einer η-leitenden Inversions- _ schicht 42 zu ersehen. Diese Inversionsschicht entsteht, wenn
die Kathodenzerstäubung zur Bildung der Isolationsschicht 36 nicht nach dem erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführt wird.
Das Auftreten einer Inversionsschicht im ρ-leitenden Halbleitermaterial wird dem Entstehen einer positiven Raumladung in der Grenzschicht zwischen Silizium und Siliziumdioxyd zugeschrieben. Die bei der Gleichstrom-Kathodenzerstäubung gemachten Erfahrungen würden dafür sprechen, daß bei von der Anode isoliertem Substrat in der gebildeten Isolationsschicht kein elektrisches Feld auf- w treten wird, das eine Ionenwanderung und damit eine Inversion hervorrufen würde. Nach den bestehenden Theorien müßte an der Oberfläche der Isolationsschicht ein negatives Potential vorhanden sein. Wird das Substrat über beispielsweise eine Quarzscheibe mit der Anode verbunden, so müßte man annehmen, daß das Substrat das gleiche Potential wie die Oberfläche der Isolationsschicht annehmen würde. Das hieße, daß in der Isolationsschicht kein elektrisches Feld auftreten würde. Gegen diese Annahmen spricht aber die Tatsache, daß bei der Hochfrequenz-Kathodenzerstäubung ,von Siliziumdioxyd in der Grenzschicht zwischen Siliziumdioxyd und Silizium eine große Ladung aufgebaut wird. Diese in Form einer Docket FI 967 079 009818/1279
Oberflächenladungsdichte messbare Ladung ist ein Hauptanzeichen dafür, daß im Halbleitermaterial eine Inversion stattgefunden hat oder stattfinden wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt erkennen,, daß die in der Grenzschicht aufgebaute Ladung ionischer- Natur ist und begrenzt oder beeinflußbar ist.
Es hat sich gezeigt, daß es bei der Hochfrequenz-Kathodenzerstäubung von Quarz zur Verhinderung der Inversion von p-leitendem Halbleitermaterial erforderlich ist, die Oberflächenladungs-
12 2
dichte unterhalb 5 * 10 Ladungen/cm zu halten. Oberflächenladungsdichten unterhalb dieses Wertes lassen sich durch eine anschließende Wärmebehandlung unwirksam machen.
Die verschiedenen, die Beeinflußung der Oberflächenladungsdichte ermöglichenden Paramter ergeben sich aus dem Reinheitsgrad des Zerstäubungsmaterials, aus der Substrattemperatur und aus der zuvor auf die Substratoberfläche aufgebrachten Schicht aus Phosphorsilikatglas.
Der Einfluß dieser verschiedenen Parameter wird im folgenden erläutert.
Es hat sich gezeigt, daß die Ursache der Inversion in einer Wanderung von Ionen zu finden ist. Trotz entgegengesetzt lautender Theorien hat es sich gezeigt, daß folgende Parameter Docket FI 967 079 00 9818/1279
die ionische Wanderung während des Zerstäubungsprozesses direkt beeinflussen.
Die Temperatur des Substrats muß unterhalb eines bestimmten minimalen Wertes gehalten werden, um die Beweglichkeit der unerwünschten, die Inversion verursachenden Ionen zu vermindern. Dies kann dadurch erreicht werden, daß das Substrat entweder direkt gekühlt oder daß die zugeführte EingangsIeistung ge-™ steuert wird, die indirekt die Substrattemperatur beeinflusst. Es hat sich gezeigt, daß eine Inversion verhindert werden kann, wenn die Substrattemperatur unterhalb von 250 C gehalten werden kann. Die Reinheit des die Quelle der ionischen Störstellen bildenden Bestäubungsmaterials ist ebenso ein kritischer Parameter. Es hat sich gezeigt, daß die Inversion verhindert werden kann, wenn der Reinheitsgrad des Bestäubungs-
17 2 materials unterhalb von 1 · 10 Ionen/cm gehalten wird.
fe Schließlich hat es sich gezeigt, daß die Inversion verhindert werden kann, wenn die Wanderung der Ionen von den durch Kathodenzerstäubung erzeugten Schichten zum Substrat unterbunden wird. Dies kann dadurch geschehen, daß zwischen Substrat und aufgebrachter Isolationsschicht eine als Sperre dienende Schicht aus Phosphorsilikatglas angeordnet wird. Die Dicke dieser Glasschicht soll über 500 Ä betragen. Außerdem kann festgestellt werden, daß durch ein über das Substrat angelegtes Gleichspannungspotential die Wanderung der Ionen und damit die Inversion verhindert werden kann.
009818/1279
Docket FI 967 079
195262a
Es ist darauf hinzuweisen, daß jeder der hier angegebenen Parameter unabhängig eine Verhinderung der Inversion gestattet, wenn er außerordentlich stark beeinflußt wird. Werden einige oder alle Parameter beeinflußt, so kann die Inversion durch Auswahl geeigneter Kombinationen der Veränderlichen erfindungsgemäß verhindert werden. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird anhand eines Hochfrequenz-Zerstäubungsprozesses beschrieben, wobei das Substrat von der metallischen Anode 18 durch eine Distanzscheibe 32 aus Quarz elektrisch isoliert ist. Es hat sich gezeigt, daß mit Hilfe einer aus Gallium bestehenden Kontaktierung der Rückseite des Substrats eine sehr niedrige Substrattemperatur erreicht werden kann, was eine niedrige Ladungsdichte zur Folge hat. Die Verwendung von Gallium für diesen Zweck bringt jedoch die erwähnten Schwierigkeiten mit sich.
Bevor die Auswirkungen der verschiedenen Parameter diskutiert werden, sei eine Methode zur Vorbereitung der Substrate für ein Zerstäubungsverfahren angegeben.
Die p-leitenden Siliziumsubstrate mit einem spezifischen Widerstand von 5 - 20 Ohm/cm werden zunächst in einem Trocken-Nass-Trocken-Verfahren oxydiert. Dabei werden die Substrate während einer Dauer von 30 Minuten und bei einer Temperatur von etwa 1100° C reinem Sauerstoff dann während einer Dauer von 10 Minuten Wasserdampf und schließlich während einer Dauer von 15 Minuten wiederum reinem Sauerstoff ausgesetzt* Anschließend Docket FI 967 079 009 81871279
;■.'.- ίο -
werden die Substrate während einer Dauer von 60 Sekunden in einer Lösung aus 10 Teilen 60-prozentiger NH und 1 Teil 40-prozentiger HF geätzt. Danach wird in einem bekannten Diffusionsverfahren Phosphorpentoxid (P7O5) ^ei einer Temperatur von etwa 970° C in die oxydierten Substrate eindiffundiert. Dabei wird nacheinander Sauerstoff, Phosphoroxychlorid (POCl-) und Sauerstoff zugeführt. Ein Eintreib-Schritt wird bei 970° C durchgeführt und zwar während einer Dauer von 5 Minuten in reinem Sauerstoff, während einer Dauer von 55 Minuten in Wasserdampf und während einer Dauer von 45 Minuten wiederum in reinem Sauerstoff.
Anschließend werden die einzelnen Substrate maskiert und Teile der Phosphorsilikatglasschicht entfernt, um auf jedem Substrat abgestufte Glasschichtdicken zu erzielen. Die auf diese Weise vorbereiteten Substrate werden dann in einer Zerstäubungseinrichtung untergebracht, die ähnlich der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung aufgebaut ist. Die Entfernung zwischen Kathode und Anode beträgt etwa 2,5 cm.
Beispiel 1
Um die Wirkung der auf den oxydierten Substraten aufgebrachten Phosphorsilikatschichten unterschiedlicher Dicke zu ermitteln, werden in der beschriebenen Weise vorbereitete Substrate auf der Anode 18 angeordnet, wobei die Substrate von der Anode 18 durch eine Distanzscheibe 32 aus Quarz getrennt sind» An der Docket FI 967 079 009818/1279
Kathode ist eine das Zerstäubungsmaterial darstellende Quarzscheibe 28 angebracht, die einen Durchmesser von 30 cm aufweist» Das Zerstäubungsmaterial besteht aus natürlich geschmolzenem
18 χ
Quarz mit einer positiven Ionendichte von 10 Ladungen/cm . Der über dem Absaugkanal 12 ausgepumpten Vakuumkammer 10 wird über den Einlaßkanal 14 gleichzeitig Argon bei einem Druck von 15 20 Mikromillimetern Hg zugeführt.
Jeder Durchlauf dauert etwa 1 Stunde. Dabei ist zwischen Anode und Kathode eine veränderliche Hochfrequenzquelle 20 angeschlossen. Während der Durchführung des Niederschlagsprozesses wird die Temperatur der Substrate nicht beeinflusst. Die mit dem beschriebenen Verfahren erzielten Ergebnisse ergeben sich aus der nachstehenden Tabelle I. Die Kurven 50, 52 und 54 der Fig. 3 zeigen den angenäherten empirischen Zusammenhang zwischen der Hochfrequenz-Leistungdichte und der Oberflächenladungsdichte bei verschiedenen Dicken der Phosphorpentoxidschicht.
Docket FI 967 079 00 9818/1279
195262a
Beispiel I Zerstäubungsmaterial geringen Reinheitsgrades
Leistungsdichte Glasschichtdicke (A) Oberflächenladungs-(Watt/cm2) dichte 9
(Ladungen/cnTxiO ■)
4,7 1590 11
943 11
334 11
3,7 . . 1590
943 11
334 11
3,0 1590 1.9-2.0
943 3.9-4.1
. 334 11
2,5 1590 1.8-2.2
943 3.1-3.4
334 9
Diese Werte geben die Auswirkungen auf die Oberflächenladung wieder, wenn die Hochfrequenz-Leistung und die Glasdicke verändert werden. In allen Fällen wurde das gleiche Zerstäubungsmaterial verwendet. Aus dieser Tabelle sind geeignete Kombinationen von Reinheitsgraden des Zerstäubungsmaterials, Glasschichtdicken und Hochfrequenz-Leistungsdichten für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahren zu entnehmen.
Docket FI 967 079 0098 18/1279 "
Beispiel II
Um die Auswirkungen des Reinheitsgrades des Bestäubungsmateriales auf die Oberflächenladungsdichte zu bestimmen, wird als Bestäubungsmaterial synthetische Kieselerde mit einem Reinheitsgrad von 1 · 10 Ionen/cm0 verwendet. Wie im Beispiel I sind mehrere Durchläufe bei unterschiedlichen Hochfrequenz-Leistungsdichten durchgeführt.
Beispiel II Zerstäubungsmaterial hohen Reinheitsgrades
Leistungsdichte
(Watt/cm )
Glasschic
3,7 1800
1450
650
3,4 1800
1450
650
3,1 1800
1450
650
2,8 1800
1450
650
2,5 1800
1450
650
Oberflächenladungsdichte (Ladungen/cnTxlO1^)
4.2-6.4 5.6-6.7 5.1-5.3
3.6-4.2
7.3-10.2
5.9-6.5
1.3-1.8 1.6-1.9 2.3-2.5
0.91-1.01
1.09-1.2
1.61-1.73
0.62
0.76
0.93
Docket FI 967 079
009818/1279
Die Werte der Tabelle II sind in Fig. 3 graphisch dargestellt und zeigen, daß die bei einer bestimmten Leistungsdichte erzeugte Oberfläehenladungsdichte bei Bestäubungsmaterial hohen Reinheitsgrades geringer ist als bei Bestäubungsmaterial geringen Reinheitsgrades. Einen entsprechenden Vergleich liefern die Kurven 56, 58 und 60 und die Kurven 50, 52 und 54.
Als Ergebnis kann festgehalten werden, daß jede der drei Veränderlichen, nämlich die sich auf die Substrattemperatur auswirkende Hochfrequenz-Leistungsdichte, die Dicke der Phosphorsiiikatschicht und der Reinheitsgrad des Zerstäubungsmaterials, einen Einfluß auf die Oberfläehenladungsdichte haben. Beim erfindungsgemäßen Verfahren sind diese Veränderlichen geeignet ausgewählt.
Um Genauigkeit und Reproduzierbarkeit des Verfahrens zu gewährleisten, werden verschiedene Kombinationen der angegebenen Paramter vorgeschlagen. Eine vorteilhafte Kombination erhält man, wenn eine Mindestschichtdicke des Phosphorsilikatglases
ο ρ
von 500 A, vorzugsweise 1000 A, ein Reinheitsgrad des Zer-
18 3 stäubungsmaterials nicht größer als 1 ' 10 Ionen/cm , vorzugs-
17 3 weise nicht größer als 1 · 10 Ionen/cm , und eine Hochfrequenz-
2 Leistungsdichte im Bereich von 1,5-4 Watt/cm , vorzugsweise
2
2 - 3 Watt/cm , gewählt werden. Eine Leistungsdichte unterhalb 1,5 Watt/cm hat zur Folge, daß eine unerwünscht poröse Schicht niedergeschlagen wird. Eine Leistungsdichte größer als 4 Watt/ cm? bewirkt dagegen bereits eine Temperatur, die eine Wanderung der Ionen zur Oberfläche zuläßt·
Docket FI 967 079 009818/1279 '.
1952625
Der Fig. 3 sind die Bereichsgrenzen zu entnehmen, innerhalb der die Parameter gewählt werden müssen, um das Kathodenzerstäubungsverfahren erfindungsgemäß durchzuführen. Linie 62 kennzeichnet auf der Ordinate die zulässige Oberflächenladungsdichte. Gemäß
12 der Erfindung soll die Oberflächenladungsdichte auf 5 · 10 Ladungen/cm oder weniger begrenzt sein, d.h., sie soll im Gebiet unterhalb der Linie 62 liegen. Linien 64 und 66 begrenzen den erfindungsgemäßen Bereich der Hochfrequenz-Leistungsdichte, der etwa zwischen 1,5 und 4 Watt/cm liegt. Selbstverständlich lassen sich in die Fig. 3 zusätzliche, den Kurven 50, 52, 54, 56, 58 und 60 ähnliche und unterschiedliche Glasschichtdicken und Bestäubungsmaterialien unterschiedlicher Reinheitsgrade zugeordnete Kurven einzeichnen, wobei die Reinheitsgrade gleich oder geringer als 1 * 10 ° Ionen/cm sind. Die Kurventeile, die in das von den Linien 62, 64 und 66 begrenzte Gebiet fallen, sind für das erfindungsgemäße Verfahren maßgebend. Für die Fälle, in denen die zu bestäubenden Substrate von der Anode isoliert sind, sind in der Fig. 3 die auftretenden Substrattemperatüren angegeben.
Es sei darauf hingewiesen, daß auch das Anlegen einer negativen Hochspannung an das Substrat während des Verfahrens in Bezug auf die Verhinderung der Inversion von Vorteil ist. Es hat sich gezeigt, daß ein negatives Potential von 50 - 100 Volt für diesen Zweck geeignet ist.
Docket FI 967 079 ü 0 9 8 1 8 / 1 2 7 9

Claims (6)

  1. - 16 - >
    PATENTANSP RO CHE
    Verfahren zur Herstellung von Isolationsschichten auf Halbleitersubstraten durch Hochfrequenz-Kathodenzerstäubung, wobei eine Inversion des Halbleitermaterials verhindert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Substratoberfläclie zunächst mit einer Phosphorsilikatb schicht versehen wird und daß beim anschließenden
    Zerstäubungsverfahren Zerstäubungsmaterial mit einem
    ■I O "Z
    einer Ionendichte von weniger als 1 * 10 Ionen/cm entsprechenden Reinheitsgrad verwendet und eine Hochfrequenz-Leistungsdichte zwischen etwa 1,5 und 4 Watt/'"
    2 ■
    cm gewählt wird. - ,. .
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Ionendichte des Zerstäubungsmaterials in der
    17 3 Größenordnung von 1 · 10 Ionen/cm liegt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Hochfrequenz-Leistungsdlcile zwischen 2 und 3 Watt/
    2
    cm liegt.
  4. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn*· . zeichnet, daß die Dicke der Phosphorsilikatschicht
    zwischen 6 50 und 3000 A liegt.
    Docket FI 967 079 0098 18/127 9
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Dicke der Phosphorsilikatschicht mindestens 1000 A beträgt.
  6. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Halbleitermaterial Silizium und als
    Zerstäubungsmaterial Siliziumdioxyd gewählt wird.
    Docket FI 967 079 0 0 9 8 18/1279
DE19691952626 1968-10-25 1969-10-18 Verfahren zur herstellung von isolationsschichten auf halbleitersubstraten durch hochfrequenz-kathodenzerstaeubung Withdrawn DE1952626B2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US77047768A 1968-10-25 1968-10-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE1952626A1 true DE1952626A1 (de) 1970-04-30
DE1952626B2 DE1952626B2 (de) 1972-04-13

Family

ID=25088669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19691952626 Withdrawn DE1952626B2 (de) 1968-10-25 1969-10-18 Verfahren zur herstellung von isolationsschichten auf halbleitersubstraten durch hochfrequenz-kathodenzerstaeubung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US3616403A (de)
DE (1) DE1952626B2 (de)
FR (1) FR2021520A1 (de)
GB (1) GB1273197A (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2708720A1 (de) * 1976-03-03 1977-09-15 Int Plasma Corp Verfahren und vorrichtung zum chemischen behandeln eines werkstuecks vermittels glimmentladung
EP0006475A1 (de) * 1978-06-26 1980-01-09 International Business Machines Corporation Vorrichtung zur Beschichtung von Werkstücken durch Kathodenzerstäuben
DE2926818A1 (de) * 1979-07-03 1981-03-12 Alfred Teves Gmbh, 6000 Frankfurt Teilbelagscheibenbremse.
EP0254013A2 (de) * 1986-06-20 1988-01-27 AT&T Corp. Herstellung von Gegenständen unter Verwendung von Phosphorgläsern
DE3906713A1 (de) * 1989-03-03 1990-09-06 Teves Gmbh Alfred Scheibenbremse fuer kraftfahrzeuge
DE4040435A1 (de) * 1990-12-18 1992-06-25 Dietmar Buecker Geschicklichkeitsspiel

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3755123A (en) * 1971-03-30 1973-08-28 Method for sputtering a film on an irregular surface
US5047369A (en) * 1989-05-01 1991-09-10 At&T Bell Laboratories Fabrication of semiconductor devices using phosphosilicate glasses
TW237562B (de) 1990-11-09 1995-01-01 Semiconductor Energy Res Co Ltd
US7469558B2 (en) * 2001-07-10 2008-12-30 Springworks, Llc As-deposited planar optical waveguides with low scattering loss and methods for their manufacture
US7404877B2 (en) 2001-11-09 2008-07-29 Springworks, Llc Low temperature zirconia based thermal barrier layer by PVD
US6884327B2 (en) 2002-03-16 2005-04-26 Tao Pan Mode size converter for a planar waveguide
US7378356B2 (en) 2002-03-16 2008-05-27 Springworks, Llc Biased pulse DC reactive sputtering of oxide films
US8535396B2 (en) 2002-08-09 2013-09-17 Infinite Power Solutions, Inc. Electrochemical apparatus with barrier layer protected substrate
US20070264564A1 (en) 2006-03-16 2007-11-15 Infinite Power Solutions, Inc. Thin film battery on an integrated circuit or circuit board and method thereof
US8431264B2 (en) 2002-08-09 2013-04-30 Infinite Power Solutions, Inc. Hybrid thin-film battery
US8445130B2 (en) 2002-08-09 2013-05-21 Infinite Power Solutions, Inc. Hybrid thin-film battery
US8394522B2 (en) 2002-08-09 2013-03-12 Infinite Power Solutions, Inc. Robust metal film encapsulation
US8236443B2 (en) 2002-08-09 2012-08-07 Infinite Power Solutions, Inc. Metal film encapsulation
US8021778B2 (en) 2002-08-09 2011-09-20 Infinite Power Solutions, Inc. Electrochemical apparatus with barrier layer protected substrate
US8404376B2 (en) 2002-08-09 2013-03-26 Infinite Power Solutions, Inc. Metal film encapsulation
US7826702B2 (en) 2002-08-27 2010-11-02 Springworks, Llc Optically coupling into highly uniform waveguides
EP1597408B1 (de) 2003-02-27 2012-12-05 Symmorphix, Inc. Verfahren zur herstellung dielektrischer barriereschichten
US7238628B2 (en) 2003-05-23 2007-07-03 Symmorphix, Inc. Energy conversion and storage films and devices by physical vapor deposition of titanium and titanium oxides and sub-oxides
US8728285B2 (en) 2003-05-23 2014-05-20 Demaray, Llc Transparent conductive oxides
CN101931097B (zh) 2004-12-08 2012-11-21 希莫菲克斯公司 LiCoO2的沉积
US7959769B2 (en) 2004-12-08 2011-06-14 Infinite Power Solutions, Inc. Deposition of LiCoO2
US7838133B2 (en) 2005-09-02 2010-11-23 Springworks, Llc Deposition of perovskite and other compound ceramic films for dielectric applications
JP4782037B2 (ja) * 2006-03-03 2011-09-28 キヤノンアネルバ株式会社 磁気抵抗効果素子の製造方法及び製造装置
KR20090069323A (ko) 2006-09-29 2009-06-30 인피니트 파워 솔루션스, 인크. 가요성 기판의 마스킹 및 가요성 기판에 배터리 층을 증착하기 위한 재료의 구속
US8197781B2 (en) 2006-11-07 2012-06-12 Infinite Power Solutions, Inc. Sputtering target of Li3PO4 and method for producing same
US8268488B2 (en) 2007-12-21 2012-09-18 Infinite Power Solutions, Inc. Thin film electrolyte for thin film batteries
CN101903560B (zh) 2007-12-21 2014-08-06 无穷动力解决方案股份有限公司 用于电解质膜的溅射靶的方法
CN101911367B (zh) 2008-01-11 2015-02-25 无穷动力解决方案股份有限公司 用于薄膜电池及其他器件的薄膜包封
WO2009124191A2 (en) 2008-04-02 2009-10-08 Infinite Power Solutions, Inc. Passive over/under voltage control and protection for energy storage devices associated with energy harvesting
KR20110058793A (ko) 2008-08-11 2011-06-01 인피니트 파워 솔루션스, 인크. 전자기 에너지를 수확하기 위한 일체형 컬렉터 표면을 갖는 에너지 디바이스 및 전자기 에너지를 수확하는 방법
JP5650646B2 (ja) 2008-09-12 2015-01-07 インフィニット パワー ソリューションズ, インコーポレイテッド 電磁エネルギーを介したデータ通信のための一体型伝導性表面を有するエネルギーデバイスおよび電磁エネルギーを介したデータ通信のための方法
WO2010042594A1 (en) 2008-10-08 2010-04-15 Infinite Power Solutions, Inc. Environmentally-powered wireless sensor module
JP5492998B2 (ja) 2009-09-01 2014-05-14 インフィニット パワー ソリューションズ, インコーポレイテッド 薄膜バッテリを組み込んだプリント回路基板
CN102947976B (zh) 2010-06-07 2018-03-16 萨普拉斯特研究有限责任公司 可充电、高密度的电化学设备
EP3140859B1 (de) 2014-05-06 2022-11-02 Intel Corporation Mehrschichtiges gehäuse mit integrierter antenne

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2708720A1 (de) * 1976-03-03 1977-09-15 Int Plasma Corp Verfahren und vorrichtung zum chemischen behandeln eines werkstuecks vermittels glimmentladung
EP0006475A1 (de) * 1978-06-26 1980-01-09 International Business Machines Corporation Vorrichtung zur Beschichtung von Werkstücken durch Kathodenzerstäuben
DE2926818A1 (de) * 1979-07-03 1981-03-12 Alfred Teves Gmbh, 6000 Frankfurt Teilbelagscheibenbremse.
EP0254013A2 (de) * 1986-06-20 1988-01-27 AT&T Corp. Herstellung von Gegenständen unter Verwendung von Phosphorgläsern
EP0254013A3 (en) * 1986-06-20 1989-04-26 American Telephone And Telegraph Company Fabrication of devices using phosphorus glasses
DE3906713A1 (de) * 1989-03-03 1990-09-06 Teves Gmbh Alfred Scheibenbremse fuer kraftfahrzeuge
DE4040435A1 (de) * 1990-12-18 1992-06-25 Dietmar Buecker Geschicklichkeitsspiel

Also Published As

Publication number Publication date
GB1273197A (en) 1972-05-03
US3616403A (en) 1971-10-26
FR2021520A1 (de) 1970-07-24
DE1952626B2 (de) 1972-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1952626A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Isolationsschichten auf Halbleitersubstraten
DE3541587C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines dünnen Halbleiterfilms
DE1589810C3 (de) Passiviertes Halbleiterbauelement und Verfahren zu seiner Herstellung
DE2160427C3 (de)
DE2445879C2 (de) Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelementes
DE1930669A1 (de) Integrierte Halbleiterschaltung und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE2057843A1 (de) Verfahren zum Aufbringen von Goldschichten auf Halbleiterbauelementen
DE1764401B2 (de) Feldeffekttransistor mit isolierter Steuerelektrode und Verfahren zu seiner Herstellung
DE1515884B2 (de) Verfahren zum abgleich des widerstandswertes eines in monolithischer technik hergestellten widerstandes
DE1230285B (de) Verfahren zum Vakuum-Aufdampfen duenner supraleitender Schichten, insbesondere aus Zinn oder Indium
DE2539943A1 (de) Verfahren zum stabilisieren von mos-bauelementen
DE1764757B2 (de) Verfahren zur herstellung eines feldeffekttransistors mit isolierter gateelektrode
DE2621165A1 (de) Verfahren zum herstellen eines metallkontaktes
EP0179934B1 (de) Magnetplatte und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE1564151B2 (de) Verfahren zum Herstellen einer Vielzahl von Feldeffekt-Transistoren
DE1589890A1 (de) Halbleiterelement mit Isolierueberzuegen und Verfahren zu seiner Herstellung
DE1416458A1 (de) Parametrischer Verstaerker
DE3105517C2 (de) Mit einer profilierten Oberfläche versehener Verbundsupraleiter
DE3301479A1 (de) Verfahren zum herstellen eines halbleiterelementes
DE1952626C (de) Verfahren zur Herstellung von Isolationsschichten~auf Halbleitersubstraten durch Hochfrequenz-Kathodenzerstäubung
DE1489052C2 (de) Verfahren zum Herstellen von Halbleiterbauelementen
DE2710701A1 (de) Halbleiterbauelement
DE2548903C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Speicher-Feldeffekttransistors
DE2754833A1 (de) Phosphordiffusionsverfahren fuer halbleiteranwendungen
EP0027885B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Dünnfilm-Kondensators

Legal Events

Date Code Title Description
SH Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
8339 Ceased/non-payment of the annual fee