DE2047951C3 - Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelementes - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines HalbleiterbauelementesInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Halhleiterbauelementes nach dem
Oberbegriff des Patentanspruches 1.
In integrierten Schaltkreisen werden bekanntlich Feldeffekttransistoren verwendet. Eine besondere Bauform
solcher Transistoren mit gegen die llalbleiterschicht elektrisch isolierter Steuerelektrode ist aus der
l.iieralur bekannt als »Metallnsulaior-Semiconductor
Field-Effect Transistor«. Die bekannteste Ausführung davon ist der Metal -Oxide-Semiconductor Field-Effect
Transistor, der kurz MOSFEiT genannt wird. Die
Isolationsschicht /wischen der im allgemeinen metallischen Steuerelektrode und dem !eilenden Kanal
/wischen ilen beiden llauplelektrodcn, die nach ihrer
Funktion als Quellen· und Senkenelektrode bezeichnet werden, kann beispielsweise aus Siliziumdioxid SiO>
bestehen.
Zur Herstellung der Steuerelektrode wird eine Aluminiumschicht mit einer Dicke von etwa 300 nm auf
die Oxidschicht und das Halbleitermaterial in den Fenstern im Vakuum aufgedampft Um eine gute
Haftung zu erhalten, wird der Halbleiterkörper während der Aufdampfung auf etwa 150° erhitzt.
Die Erfindung beruht nun auf der Erkenntnis, daß während der Aufdampfung, insbesondere zu Beginn der
ίο Aufdampfung, chemische Umsetzungen an der Grenzfläche
stattfinden können. Diese Vorgänge können nicht nur die Haftung der Aluminiumschicht auf der
Unterlage während des späteren Betriebes, sondern darüber hinaus auch die elektrischen Eigenschaften des
is fertigen Bauelementes beeinträchtigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, neben den mechanischen Eigenschaften des Bereiches der
Steuerelektrode vor allem die elektrischen Eigenschaften des Bauelementes zu verbessern. Diese Aufgabe
wird durch ein wie eingangs bereits erwähntes Verfahren gelöst, das durch die in dem kennzeichnenden
Teil des Patentanspruches I angegebenen Merkmale gekennzeichnet ist. Es wurde nämlich erkannt, daß die
elektrischen Eigenschaften des Bauelementes wesent-
r« lieh bestimmt werden von dem an die Isolationsschicht
angrenzenden Material der Metallschicht, das zu Beginn des Aufdampfprozesses auf die Isolationsschicht aufgetragen
wird. Die hohe Aufdampfrate, insbesondere etwa 25 nm/sec, wird deshalb auch bei Beginn des Aufdampf-
w prozesses eingehalten.
Besonders vorteilhaft ist das Aufdampfen bei erhöhter Temperatur des Halbleiterkörpers von mehr
als 1500C. Die bekannte Erwärmung bis auf 1500C
bringt zwar eine verbesserte Haftung, nicht aber eine
π Verbesserung der elektrischen Eigenschaften des
Bauelementes, z. B. der Einsatzspannung. Dagegen erhält man mit einer Erwärmung auf vorzugsweise
mindestens 200"C, insbesondere etwa 25O°C, nach der
Erfindung neben guter Haftfestigkeit auch eine
4Ii verminderte Einsatzspannung und einen kleinen Sperrstrom.
Eine Temperatur von etwa 30O11C sollte nicht wesentlich überschritten werden.
Das Verfahren nach der Erfindung kann vorzugsweise bei Bauelementen mit einer Aluminiumelektrode auf
einer Isolierschicht aus Siliziumdioxid angewendet werden.
Ferner ist das Herstellungsverfahren nicht nur für Feldeffekttransistoren, sondern bei allen Bauelementen
anwendbar, bei denen die Oberflächeneigenschaften der
r>(i Elektroden sich auf die elektrischen Eigenschaften
auswirken, beispielsweise bei bipolaren Transistoren und Dioden.
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelementes mit einem Halbleiterkörper, der mit
einer Elektrode aus aufgedampftem Aluminium versehen ist, die vom Halbleiterkörper durch eine
Isolationsschicht getrennt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung sowohl
einer guten Haftfestigkeit auf der Isolationsschicht als auch kleiner Sperrströme der pn-Übergänge die
Aluminiumelektrode wenigstens annähernd gleichmäßig sowohl während des Beginns des Aufdampfprozesses
als auch während des restlichen Aufdampfprozesses mit einer hohen Aufdampfrate von
mindestens etwa IO nm/sec. auf die Isolationsschicht
aufgedampft wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufdampfrate von mindestens
20 nm/sec, insbesondere etwa 25 nm/sec, gewählt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationsschicht
während des Aufdampfprozesses auf erhöhter Temperatur oberhalb 1500C gehalten wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationsschicht während der
Abscheidung auf einer Temperatur oberhalb 2000C
gehalten wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gckennzeiclfnet, daß die Isolationsschicht
während des Aufdampfprozesses auf einer Temperatur von etwa 2WC gehalten wird.
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