DE2028076C3 - Verfahren zur Kontaktierung von Siliziumkarbid-Halbleiterkörpern - Google Patents
Verfahren zur Kontaktierung von Siliziumkarbid-HalbleiterkörpernInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung metallischer Kontakte auf Siliziumkarbid-(SiC-)Halbleiterkörpern.
Aufgrund des großen Abstandes zwischen Valenz- und Leitungsband ist SiC als Halbleitermaterial bis zu
hohen Temperaturen, z. B. 7000C verwendbar. Im Gegensatz zur gut entwickelten Silizium- und Germanium-Technologie
ist es jedoch bis heute immer noch ein Problem, auf SiC-Halbleiterkörpern in befriedigender
Weise gute Kontakte, vorzugsweise ohmischer Art, anzubringen, die auch bei den vorgenannten hohen
Temperaturen noch gut anhaften und den elektrischen Anforderungen, beispielsweise eines kleinen Übergangswiderstandes,
genügen. Ein hauptsächliches Hindernis für eine gute Kontaktierung ist dabei die fest
anhaftende Oberflächen-Oxyd-Schicht, die verhindert, daß das Kontaktmaterial mit der SiC-Oberfläche in
Berührung kommt.
Bei einer bekannten Lösung (CH-PS 3 72 760) wird zur Überwindung der genannten Schwierigkeiten als
aufzuschmelzendes Elektrodenmaterial eine Legierung aus Gold und mindestens einem hochschmelzenden
Metall, wie Wolfram, Molybdän, Tantal und Titan, verwendet Ferner ist es bekannt als aufzuschmelzendes
Elektrodenmaterial Molybdän, Wolfram oder deren Legierungen zu verwenden (DE-AS 10 73 109). Nacftteilig
ist hierbei jedoch, daß bei der Aufschmelzung sehr hohe Temperaturen, etwa zwischen 1200 und 19000C,
angewandt werden müssen. Dabei können erwünschte Materialeigenschaften des SiC verschlechtert werden,
außerdem hat es sich gezeigt daß auf hochohmigem SiC
ίο keine einwandfreie sperrfreien Kontakte erhalten
werden.
Bei Silizium-Halbleiterkörpern ist es auch bekannt metallische Kontakte durch thermische Zersetzung von
Halogenverbindungen von Molybdän, Wolfram und Tantal herzustellen (DE-AS 12 76 824).
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, mittels welchem SiC-Halbleiterkörper bei
verhältnismäßig niedrigen Temperaturen mit guten Kontakten versehen werden können.
Dies wird bei dem eingangs genannten Verfahren dadurch erreicht, daß auf dem Halbleiterkörper ein
Metall aus einer Fluor-Verbindung durch thermische Zersetzung abgeschieden wird. Das bei der Zersetzung
der Metall-Fluor-Verbindung freiwerdende Fluor entfernt dann die das SiC bedeckende dünne Oxydschicht
und ermöglicht damit den direkten Kontakt zwischen SiC-Oberfläche und Metall ohne die störende Oxydzwischenschicht
Als abzuscheidende Metalle eignen sich, insbesondere wegen ihres hohen Schmelzpunktes, die Metalle Wolfram, Molybdän, Tantal und Titan. Die Fluoride dieser Metalle werden, vorzugsweise in einem Inertgasstrom, z. B. Argon, bei zur thermischen Zersetzung des Fluorids ausreichender Temperatur des SiC-Halbleiterkörpers über diesen hinweggeleitet.
Als abzuscheidende Metalle eignen sich, insbesondere wegen ihres hohen Schmelzpunktes, die Metalle Wolfram, Molybdän, Tantal und Titan. Die Fluoride dieser Metalle werden, vorzugsweise in einem Inertgasstrom, z. B. Argon, bei zur thermischen Zersetzung des Fluorids ausreichender Temperatur des SiC-Halbleiterkörpers über diesen hinweggeleitet.
Bei der Abscheidung von Wolfram wird Wolframhexafluorid dem Inertgasstrom zugesetzt, wobei die
Zersetzungs- und Abscheidungstemperatur bei 300-500" C gehalten wird. Durch die thermische
Zersetzung des Wolframhexafluorids (WF6) an der Halbleiterkörperoberfläche wird einerseits die
SiC-Oberfläche von der Oxydschicht befreit, und andererseits dadurch die Abscheidung einer dünnen, gut
anhaftenden Wolfram-Schicht bewirkt.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren abgeschiedenen Metallschichten können anschließend noch
auf bekannte Weise, z. B. elektrolytisch, mit einem edleren Metall überzogen werden, um die gesamte
Kontaktfläche auch für hohe Temperaturen oxydationsbeständig zu machen.
Die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens kontaktierten SiC-Halbleiterkörper zeigen auch bei
hohen Temperaturen gute und reproduzierbare ohmische Strom-Spannungs-Kennlinien.
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung metallischer Kontakte auf Siliziumkarbid-Halbleiterkörpern, dadurch
gekennzeichnet, daß auf dem Halbleiterkörper ein Metall aus einer Fluor-Verbindung durch
thermische Zersetzung abgeschieden wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als abzuscheidende Metalle die
hochschmelzenden Metalle Wolfram, Molybdän, Tantal, Titan zur Anwendung kommen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Metallfluorid in einem Inertgasstrom
bei zur thermischen Zersetzung des Metallfluorids ausreichender Temperatur über den zu
kontaktierenden Siliziumkarbid-Halbleiterkörper geleitet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß Wolframhexafluorid in einem Inertgasstrom bei einer Temperatur von 300-5000C
über den Siliziumkarbid-Halbleiterkörper geleitet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die abgeschiedene Metallschicht
noch eine Edelmetallschicht aufgebracht wird.
Applications Claiming Priority (1)
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| CH332070A CH512822A (de) | 1970-03-06 | 1970-03-06 | Verfahren zur Kontaktierung von Siliziumkarbid-Halbleitern |
Publications (3)
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| DE2028076B2 DE2028076B2 (de) | 1978-02-09 |
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- 1970-03-06 CH CH332070A patent/CH512822A/de not_active IP Right Cessation
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