DE2137423C3 - Verfahren zur Herstellung einer dünnen Halbleiterscheibe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer dünnen Halbleiterscheibe, bei dem zu- ^o nächst auf einem halbleitenden Substrat eine epitaktisch aufgewachsene Schicht eines halbleitenden Materials aufgebracht, dann diese dotiert und schließlich das Substrat elektrochemisch weggeätzt wird. »5

Für die Herstellung relativ dünner Halbleiterscheiben (I ti) ist ein elektrochemisches Ätzverfahren bekannt (s. Journal of the Electrochemical Society, Juli 1970, S. 959 bis 965), bei dem ein Halbleitermaterial mit begrenzter r.pczi'ischer Leitfähigkeil verwendet wird, auf dem eine dünne epitaktische Schicht erzeugt wird. Diese Schicht wird nach dem Diffusionsverfahren dotiert, so daß sic eine vom Substratmaterial unterschiedliche Leitfähigkeit aufweist. Das Subslratmaterial wird dann elektrochemisch aufgclost, so daß nach der Auflösung ein dünnes, epitaktisch aufgewachsenes und mit einer bestimmten Leitfähigkeil dotiertes Bauteilmatcrial übrig bleibt. Die elektrochemische Behandlung wird vorgenommen, nachdem die epitaktisch aufgewachsene Scheibe einer Hochtcmperaturbehandlimg unterzogen worden ist.

Dieses bekannte Verfahren eignet sich nicht für die Hersteilung von unterschiedlich dotierten Halbleiterschichten dann, wenn die Dotierung der Gebiete mit unterschiedlicher Leitfähigkeit mittels Diffusion erfolgt. Es hat sich herausgestellt, daß bei dem elektrochemischen Abtragungsverfahren von η η-r -Siliziumplätlchen mit η !--dotierten Gebieten in der n-lei(enden Schicht oder mit p-dotierten Gebieten in der η ! -leitenden Schicht, welche durch die n-leitende Schicht zur η-1--leitenden Schicht durchgehen, das ri-lcitcndc Material in der Umgebung der p-leitenden Gebiele oder auch unterhalb jeder auf η-ι--Leitfähigkeit dotierten Diffusionsstelle langsam einer Atzung unterliegt, was zur Entfernung sowohl des n-Ichcndcn Materials als auch der eindilTundicrten Gebiete führt.

Die Anwendung der bekannten mit dem obenerwähnten Verfahren vergleichbaren Ionenimplantation brachte auch keine nennenswerten Resultate, obwohl hier die Temperatur der Wärmebehandlung gesenkt werden konnte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von dünnen Ha'blcitcrsclicibchen mit mehreren Gebieten unterschiedlicher Leitfähigkeit verfügbar zu machen, die dauerhaft und von keiner Auflösung oder Zerstörung durch Ätzung bedroht sind.

Dabei wird von der Erkenntnis ausgegangen, dalJ implantierte Ionen in elektrisch inaktivem Zustand die Herstellung von dünnen Halbleiterschichten mn Gebieten unterschiedlicher Leitfähigkeit ermöglichen. Da die Ionen während des elektrochemischen Ätzens in inaktivem Zustand sind, verursachen sie keinen Stromfluß und damit auch keine Abtragung und Auflösung der implantierten oder benachbarten Zonen. Eine nach der zwischengeschalteten elektrochemischen Atzung erfindungsgemäß vorgesehene Wärmebehandlung wirkt sich dann besonders vorteilhaft aus, weil die während des elektrochemischen Ätzens elektrisch inaktiven Ionen durch die Wärmebehandlung aktiviert werJen und dann die gewünschten dotierten Zonen oder Gebiete bilden.

Demgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst daß die Dotierung mindestens teilweise durch Implantation von Ionen erzeugt wird und daß die ionenimplantierte Schicht nach der elektrochemischen Behandlung einer Wärmebehandlung zur Aktivation der implantierten Ionen unterzogen wird.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also ein geeigneter Block aus einem Halbleitermaterial, der wenigstens ein Gebiet eines ersten Leitfähigkeitstyps und wenigstens ein zweites Gebiet eines vom ersten Gebiet" unterschiedlichen Leitfähigkeitstyps aufweist, welches elektrochemisch schneller ätzbar isi als das erste Gebiet, einer Ionen-Implantationsquelie ausgesetzt. Der Block kann auch aus einem Material miUinterschiedlich leitenden Schichten bestehen odei ein Plättchen oder Block mit unterschiedlich leitenden Gebieten oder Schichten aus unterschiedlichem Material sein. Dieser Materialblock wird der Ionen-Implantationsquelle derart ausgesetzt, daß entsprechende Ionen vom ersten Leitfähigkeitstyp wenigstens in einen diskreten Abschnitt des ersten Gebietes implantiert werden. Nach der Aktivation erzeuger die implantierten Ionen die gewünschten dotierter Abschnitte oder Gebiete. Vor der Aktivationsbehandlime sind sie inaktiv und stehen auf Gitter-zwischcnplatzen, wodurch sie weder Akzeptor- oder Donatoreigenschaften zeigen.

Der ioncnimplantierte Block wird dann in ein geeignetes elektrochemisches Ätzbad eingetaucht, ir dem eine genügende Stromdichte aufrechterhalter wird, um das zweite Gebiet selektiv abzuätzen, se daß ein dünnes Scheibchen aus dem Material des ersten Leilfähigkeilstyps gebildet wird, in dem geeignete Ionen implantiert sind. Das dünne Scheibchen wird schließlich einer Wärmebehandlung 7.111 Aklivation der implantierten Ionen unterzogen, si daß diese die Leitfähigkeit der Gebiete, in denen sie enthalten sind, ändern, so daß diskrete Abschnitte unterschiedlicher Leitfähigkeit, d. h. geeignet dotierte Abschnitte oder Gebiete entstehen.

Die auf diese Weise hergestellte Scheibe mit einei ersten Leitfähigkeit und die ionenimplantierU Schicht, die bei der Wärmebehandlung zu einen Halbleitcrabschnitt mit einer zweiten Lcitfähigkei aktiviert wird, wird durch den Ätzvorgang nicht angegriffen und auch nicht aufgelöst. Dabei lassen siel das Dotierprofil, d. h. die diskreten Abschnitte ode: Gebiete der dünnen Halbleiterscheibe mit unterschiedlicher Leitfähigkeit dreidimensional steuern indem die Energie, der Strom und die Stellung de: Ionenstrahl moduliert werden.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibuni verschiedener Ausfülirungsbcispicle in Verbinduni

Ί der Zeichnung näher erliiuieii, und /war zeigt

p-p 1 einen Querschnitt durch einen Block aus

ι. !Weitenden» Material, der mit einer Passivicrschiehl

• ine loncn-1 ifiiplantiUinn und mit ein.r Phololack-

Kcierschicht versehen ist,

Fift 2 einen Querschnitt durch den Block nach 1 Nachdem ein Abschnitt der Passivierschicht

F^C 3 einen Querschnitt durch den Block nach B¹I^ nachdem dieser einer lonen-lmplanlations-M.'iic"ausgeset/t wurde,

ρ·π 4 einen Querschnitt durch den implantierte

I nenenthaltenden Block, wobei der Block in eine

sehe elektrochemische Ätzvorrichtung eingesetzt

°^εΖρ'°σ 5 einen Querschnitt durch den elektroche- ·· h"eeätzten, in der elektrochemischen Atzvorrichnine eingesetzten Block,

F'E 6 einen Querschnitt des resultierenden clekhemisch geätzten Halblciterscheibchens, nachdem 'r-ses einer ausreichenden Wärmebehandlung zur Akt'vation der implantierten Ionen unterzogen wurde, Fi₂ 7 einen Querschnitt durch ein typisches Halbleitcrscheibchen mit diskreten Abschnitten unterschiedlicher Leitfähigkeit,

Cj g einen Querschnitt durch ein zweites typihes Halbleiterscheibchen mit diskreten Abschnitten unterschiedlicher Leitfähigkeit, und

Fic 9 einen Querschnitt eines speziellen blocks .us gewähltem Halbleitermaterial.

Die vorliegende Erfindung wird im Zusammenhang mit der Herstellung von Siliziumscheibchen mit unterschiedlich dotierten Gebieten beschrieben, wobei eine auf einem Siliziumsubstrat epilaktisch aufgewachsene Sclvcht verwendet wird. Es ist jedoch klar, daß diese Beschreibung nur beispielhaft zu werten ist. n_ns Verfahren kann auch zur Herstellung dünner Scheiben jedes anderen Einkristall-Halbleiters verwendet werden, der elektrochemisch selektiv ätzbar •_st Es ist leicht ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Prinzip in gleicher Weise auf Halbleitermaterialien anwendbar ist, die entweder mit einem homoaenen oder einem heterogenen Übergang epitaktisch Geschieden sind. Die Halbleitermate-iaüen können ausden Gruppen der III (a)- bis V (a)- und Il (b)- bis VI ^-Verbindungen oder der Elemente des periodischen Systems der Elemente der Gruppe IV ausoewählt werden. (Die Elemente der Gruppe IV können beispielsweise der Mendelejew'schen Tafel der

neriodischen Elemente auf Seite 82 der 45. <\usgabe des von der Chemical Rubber Company herausgegebenen »Handbook of Chemistry and Physics« entnommen werden.) .

In Fi" 1 ist ein vorbereiteter Block aus halbleitendem Material 70 gezeigt. Der Block 70 weist ein Substrat 71 auf, welches aus einem Halbleitermaterial ζ B. η+ -leitendem Silizium, besteht. Als Halbleitermaterial kommt ein solches in Frage, welches elektrochemisch ätz.bar ist. Auf dem Substrat 71 ist eine dünne Schicht 72 eine Dicke von 1 bis 10 u aus Halbleitermaterial abgeschieden, die nach bekannten Kristalirächlunusverfahren durch epitaktisches Anwachsen entweder aus der flüssigen oder der Gasphase erzeugt ist.

Das Substratmaterial 71, z.B. η !-leitendes Silizium ist stark dotiert und hat einen endlichen Widerstand. Die Schicht 72 dagegen ist entweder so dotiert, daß sie einen höheren spezifischen Widerstand hat, /. B. daß sie n-leilend ist, oder sie besteht aus einem anderen Material unterschiedlichen spezifischen Widerslands.

Auf tier Schicht 72 ist eine Maskierschichl 73 abgeschieden, die thermisch gezüchtet oder durch AuI-dampfung. Aulsprühen oder andere bekannte Verfahren erzeugt sein kann. Sie schützt die darunterliegenden Gebiete der Schicht 72, d. h. der Schicht unier der Schicht 73, vor dem lonenheschul.i, welchem ίο tier Block 70 unterzogen werden soll. In Abhängigkeil von dem speziellen Anwendungsfall und der gewählten Schicht 72 kann die Maskierschicht 73 ein inertes Dielektrikum, z. B. Siliziumoxid, Aluminiumoxid. Siliziumnitrid, oder ein leitendes Material, beilä spielsweise ein Metall wie Au, Pt, Ni. sein. Auch eine Kombination unterschiedlicher, sowohl aus Dielektrika wie auch aus Leitern bestehende Schichten kann verwendet werden. Die Art der Passivierschicht für den lonenbesehuß und deren Dicke sind jedoch nicht Teil der hier olTenbarten Erfindung, zumal die Kriterien bezüglich der Auswahl und Dicke dem Fachmann bekannt sind, so daß sie hier nicht weiter diskutiert werden. Auf der Maskierechicht 73 ist zur Bildung einer Photolackschicht 74 ein bekannter Photolack aufgebracht. Die Photolackschicht 74 ist auf bekannte Weise in einem solchen Muster aufgebracht, daß sie eine öffnung 76 bildet. Es ist klar, daß, obwohl nur eine einzige üiinung gezeigt ist. dies nur zu Zwecken der Erläuterung der Fall ist. und daß 3c eine Vielzahl von Öffnungen oder jedes gewünschte, die Maskierschicht 73 freilegende Muster in der Photolackschicht vorgesehen sein kann. Der Block 70 wird dann einem ihn umgebenden Medium ausgesetzt, welches die freigelegten Gebiete 73 ti der Schicht 73 entfernt, die Photolackschicht 74 und die Schicht 72 jedoch nicht angreift. Die Wahl des Mediums haiiiit natürlich vom für die Maskierschicht gewählten Material und dem Material der Schichten 74 und 72 ab und kann vom Fachmann leicht bestimmt werden. Die Schicht 72 weist dann einen freigelegten Abschnitt 72« auf, wie in F i g. 2 gezeigt ist.

Die Photolackschicht 74 wird mit bekannten Verfahren entfernt, worauf der Block 70 einer ebenfalls bekannten lonen-Implanlalionsquellc ausgesetzt wird wobei die Ionen in einen diskreten Abschnitt 1-b der Schicht 72 implantiert werden, wie in F i g. 3 gezeiizt ist. Geeignet sind solche Ionen, die den implantierten diskreten Abschnitt nach einer anschließenden Wärmebehandlung unterschiedliche Leitfahigkeitseicenschaften erteilen; d. h. der diskrete Abschnitt^/; hat, verglichen mit der Hauptschichi eine andere Leitfähigkeit. Die Ionen ändern entweder die Art oder die Stärke der Leitfähigkeit des halblei-55 tenden Abschnitts 72/;. Wenn die Schicht 72 beispielsweise aus n-lcitendem Silizium besteht, können die implantierten Ionen das Gebiet des diskreten Abschnitts lib in η I -leitendes Silizium oder in p-leitendcs Silizium umwandeln, was selbstverständlich 6o von der Art der für die Implantation verwendeten Ionen abhämit.

In diesem Zusammenhang muß festgehalten werden daß die Implantationstiefe. d.h. die Tiefe des diskreten Abschnitts 72/), durch die den Ionen wah-65 rend des Beschüsses des Blocks 70 erteilte Energiemenae Gesteuert werden kann.

In F i e 4 ist die Maskierschicht 73 von der Schicht 72 mittels des erwähnten Umgebungsmcdiums

5 ^J 6

entfernt, welches di'c Schicht 72 nicht angreift. Es mit geeigneten Ionen oder Dotierstoffen implantiert

wird darauf hingewiesen, daß bei einigen Anwen- ist, wie aus Fi g. 5 hervorgeht.

dungsfällen die Maskierschicht 73 beibehnnlten und Die entstehende dünne Scheibe 72 wird aus der

in geeigneter Weise gegen ein elektrolytisches Ätz- elektrochemischen Ätzapparalur herausgenommen

bad" geschützt oder abgedeckt werden kann, dem der 5 und dann einer bekannten Wärmebehandlung oder

implantierte Block 70 ausgesetzt werden soll. Der einem Anlaßverfahren unterzogen, wodurch die im-

nunmehr mit diskreten Gebieten unterschiedlicher plantiertcn Ionen aktiviert werden, Die Wärmcbe-

Lcilfähigkcit versehene Block 70 (d. h. das Substrat handlung wird bei einer erheblich unterhalb des

71 besteht beispielsweise aus 11 +-leitendem Silizium. Schmelzpunktes des betreffenden Kristalls liegenden während die Schicht 72 beispielsweise aus η-leiten- io Temperatur durchgeführt, d. Ii. die Halbleiterscheibe dem Silizium besteht), wird an der Schicht 72 mittels oder die Schicht 72 wird so lange erwärmt, bis sämteines geeigneten Klebers oder Wachses 78, z. B. liehe durch den Ionenbcschuß verursachten Gitter-Paraffin, an einem inerten Tragbauteil 77 befestigt. defekte korrigiert und die implantierten Ionen akti-Tragbauteil 77 und Kleber bzw. Wachs 78 bestehen viert sind. Die Wärmebehandlung oder Vergütung aus Materialien, die bezüglich des beim elektroche- 15 wird typischerweise in einem Temperaturbereich von mischen Ätzen des Substratmaterials 71 verwendeten 700 bis 1100° C durchgeführt, wenn Silizium als Reagens inert sind. Der inerte Tragbauteil 77 ist Halbleitermaterial verwendet wird. Die aktivierten seinerseits über eine Stange 79 aus demselben Mate- Ionen ändern die Leitfähigkeit dos Abschnitts 72 b, rial wie der Tragbauteil 77 an eine übliche Tauch- d. h. die Leitfähigkeit des vom Abschnitt 72 b umgcvorrichtung 81 angeschlossen. Für den Behälter 82 ao bcnen Halbleiterkörper. So wird beispielsweise n-lciwird ein gegenüber dem als elektrochemisches Bad tendes Silizium entweder im Leitfähigkeitstyp in verwendeten Reagens 83 resistentes Material ausge- p-leitendes Silizium oder in der Größe der wählt. Als Reagens 83 wird ein Elektrolyt verwendet. Leitfähigkeit zu η-(--leitendem Silizium umgewandelt, der das gewählte Substratmatcrial 71 zu ätzen ver- so daß ein gewünschter dotierter, diskreter Abschnitt mag. Typische Elektrolyten sind beispielsweise 35 oder ein Gebiet 72 c unterschiedlicher Leitfähigkeit LiOH-, KOH-, NaOH-Lösungen, Flußsäure und gebildet wird, wie aus Fig. 6 hervorgeht.
Salzsäure. Es wird darauf hingewiesen, daß die Kon- Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß das Dotierzcntration des Elektrolyten nicht kritisch ist. Der mit profil, d. Ii. die diskreten Abschnitte der dünnen Ionen beschossene Block 70 ist zusammen mit seinem Halbleiterscheibe mit unterschiedlicher Leitfähigkeit Substrat 71 unterschiedlichen elektrischen Wider- 30 dreidimensional gesteuert werden können, indem die stands, seiner ioncnimplanticrlcn Schicht 72 und mit Energie, der Strom und die Stellung des Ionenstrahl der Tauchvorrichtung 81 direkt oberhalb des Bchäl- moduliert werden. Auch geeignete Maskiertechniken tcrs 82 angeordnet, welcher das als elektrochemische:* können hierfür verwendet werden. Es ist ferner fest-Bad verwendete Reagens 83 enthält. Eine geeignete zuhalten, daß typische Halblcitcrschcibchcn mit Hilfselektrode 84 ist in den Elektrolyten 83 cingc- 35 diskreten Abschnitten unterschiedlicher Leitfähigtaucht. Die Elektrode 84 ist inert gegen den gewähl- kcitstypcn mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ten flüssigen Elektrolyten. Die Elektrode 84 ist über erhalten werden können. Dies ist in Fig. 7 dargecinc Leitung 86 an den negativen Pol einer Gleich- stellt, wo eine dünne Halbleiterscheibe 72, z. B. aus stromquelle 87, z. B. eine Batterie, angeschlossen. Silizium, einen ersten Abschnitt unterschiedlicher Das Substrat 71 und die Schicht 72 sind über eine 40 Leitfähigkeit 92, z.B. aus n + -lcitcndcni Silizium, Leitung 88 am positiven Pol der Gleichstromquelle und einen zweiten Abschnitt 93 unterschiedlicher

87 am Übergang 89 vom Substrat 71 zur Schicht 72 Leitfähigkeit, dessen Leitfähigkeit sich vom Typ der angeschlossen. Es ist klar, daß die Leitungen 86 und Leitfähigkeit des ersten Abschnitts 92 unterscheidet,

88 in geeigneter Weise geschützt sein müssen, um z. B. aus p-leitcndem Silizium, aufweist. Außerdem eine Reaktion mit dem Elektrolyten 83 zu vorhin- 45 ist festzustellen, daß es mit dem crfindungsgemäßcn dem. Der aus dem Substrat 71 und der Schicht Verfahren möglich ist, diskrete Abschnitte unter-

72 höheren spezifischen Widerstands bestehende schiedlicher Leitfähigkeit, z. B. p-lcitcndcs Silizium Block 70 mit in den diskreten Abschnitt 72/) in einer dünnen Scheibe aus Halbleitermaterial, ζ. Β implantierten Ionen wird relativ zur Elektrode aus n-leitendem Silizium, zu erhallen, wobei der Ab-84 elektrisch positiv geladen. Die Tauchvorrichtung 50 schnitt unterschiedlicher Leitfähigkeit sich vollständig 81 senkt dann die aus dem Tragbauteil 77 und dem durch die epitaktisch abgeschiedene Schicht (Schieb Block 70 bestehende Baugruppe in das elektroche- 72, Fi g. 3) erstreckt.

mische Bad oder Reagens 83 ab. Dann wird eine Dies ist in I·' i g. 7 gezeigt, wo ein Abschnitt 93 dii

Spannung am Substrat 71 und der Schicht 72 auge- Scheibe 72 vollständig durchsetzt. Um dies zu errei

legt, um eine genügende Stromdichte im elektroche- 55 eben, wird unter Bezugnahme auf Fig. 3 die Ionen

mischen Bad 83 zu erzielen. Die verwendete Strom- Implantation so durchgeführt, daß die implantiertei

dichte reicht aus, um das Substrat 71 abzuätzen (das Ionen bis zu der Zwischenschicht zwischen der epi

besser leitende Material wird erheblich schneller, taktischen Schicht 72 und der Substratschiehl 71 ein

typiseberweise um einen Faktor 10:1, abgeätzt als dringen. Bei Anwendung des erlindungsgcmäßen Ver

das niedriger leitfähige Material, d. li. die Schicht 72). 60 fahrens können dabei selbstverständlich diskrete Ab

Typische Stromdiebtenbereielie liegen zwischen 40 schnitte unterschiedlicher Leitfähigkeit in jeder ge

bis K)OmA/cm'-' bei 25° C, wenn Silizium mit wünschten Konfiguration erzeugt werden.
.S'Viiigcr Salzsäure geätzt wird. Die aus dem Trag- Wie aus Fig. S hervorgeht, kann das errinduiigi

biiiitcil 77 und dem Block 70 gebildete. Baugruppe gemäße Verfahren auch so ausgeführt werden, du

wird eine ausreichende Zeitdauer im Ätzbad 83 gc- 6s zunächst Ionen durch die epitaktiseh abgeschieden

halten, bis das gesamte Substratgebiet 71 entfernt ist, Schicht 72 zur Zwischcnfläche der epitaktische

wodurch eine dünne Scheibe, d. Ii. die Schiebt 72, ge- Schicht 72 und dem Substrat 71 des Blocks 70 in

bildet wird, die an einem diskreten Abschnitt 72/> plantiert werden, um einen ersten Satz einer Vielzal

7 8

von diskreten Abschnitten unterschiedlicher Lcit- den Siliziurnsubstrat 101 und der η-leitenden Siliziumfähigkeit zu erzeugen, die vom selben Lcitfähigkeits- schicht 102 wurde eine geeignete Leitung angetypus, z. B. aus η+ -leitendem Silizium oder p-leiten- schlossen, durch welche der Block 100 mit dem posidem Silizium oder von unterschiedlichem Leitfähig- tiven Pol der Batterie verbunden wurde. Der Block keitstypus, z. B. aus η+ -leitendem Silizium und p-lci- 5 100 wurde relativ zur Platinelektrode elektrisch positendem Silizium bestehen. Dann können an der Ober- tiv aufgeladen. Die Temperatur des Elekiroätzbades seitc der Scheibe oder Schicht 72 Ionon zur Bildung wurde auf 25° C gehalten, und der Block 100 wurde eines zweiten Satzes einer Vielzahl von diskreten Ab- in der in F i g. 4 gezeigten Weise vollständig in die schnitten unterschiedlicher Leitfähigkeit implantiert Salzsäure eingetaucht.

werden. Nach den folgenden Ätz- und Warmbehand- io An den Block 100 wurde eine Spannung von 5 V

lungsstufen weist die Scheibe 72 dotiert, diskrete Ab- angelegt, um eine konstante Stromdichte von

schnitte auf beiden Seiten auf. Bei Anwendung dieser 40 mM/cm² in der Salzsäure aufrechtzuerhalten, so

Verfahrensweise kann eine typische dünne Halbleiter- daß eine selektive Abätzung des η+ -leitenden SiIi-

scheibe hergestellt werden, wie sie in Fig. 8 gezeigt ziumsubstrats 101 die Folge war. Die Schicht 103

ist. Die Halbleiterscheibe 72 weist einen ersten Satz 15 oder die unter ihr liegende epitaktische Schicht 102

diskreter Abschnitte 94, 96 und einen zweiten Satz wurden nicht angegriffen. Die entstandene dünne

diskreter Abschnitte 97, 98 auf. Scheibe aus n-lcitendem Silizium 102 mit einer durch

Im folgenden wird das Verfahren beispielhaft an Phospliorionen implantierten Schicht 103 wurde dann Hand eines ersten Beispiels beschrieben. Es wurde in bekannter Weise einer Wärmebehandlung unterein Materialblock 100 mit einer geeigneten Substrat- 20 zogen, bei welcher sie für einen Zeitraum von 30 Mischicht 101 ausgewählt, wie in Fig. 9 dargestellt ist. nuten auf einer Temperatur von 809⁰C gehalten Die Substratschicht 101 war 127 μ dick, bestand aus wurde, so daß eine n-lcitende Siliziumscheibe mit η + -leitendem Silizium und war derart mit Antimon einem diskreten Abschnitt oder einer Schicht 103 dotiert, daß sie einen spezifischen Widerstand von unterschiedlicher Leitfähigkeit, d.h. aus n + -leitcn-0,001 Qcm aufwies. Auf der Substratschicht 101 war 25 dem Silizium, erzeugt wurde.

eine unter Verwendung bekannter Aufwachsverfahren Im folgenden wird ein zweites Beispiel beschrieben,

epitaktisch abgeschiedene, 7 μ dicke, n-lcitende Ein dem in Fig. 9 gezeigten Block ähnlicher Mate-

{100)-Siliziumschicht 102 aufgebracht. Die Silizium- rialblock wurde ausgewählt. Das Substrat 101 war

schicht 102 war derart mit Arsen dotiert, daß sie 127 μ. dick, bestand aus η+ -leitendem Silizium und

einen spezifischen Widerstand von 4,6 Ωαη hatte. Die 30 war mit Antimon derart dotiert, daß es einen spczi-

n-lcitcnde Schicht 102 wurde unter Anwendung be- fischen Widerstand von 0,001 Ωαη aufwies. Unter

kanntcr Verfahren einer üblichen loncn-Implanta- Verwendung bekannter Techniken wurde auf dem

tionsqucllc ausgesetzt, wobei die Schicht 102 mit Substrat 101 eine 7 μ dicke, (100)-, n-lcitende SiIi-

300 keV Phosphorionen bis auf eine Dosis von ziumschicht 102 epitaktisch abgeschieden. Die SiIi-

4-10"¹CiTi"'- implantiert wurde, wodurch ein mit 35 ziumschicht 102 war mit Arsen derart dotiert, daß

Ionen durchsetzter Abschnitt oder eine Schicht 103 sie einen spezifischen Widerstand von 4,6 Ω^-ηι hatte,

entstand, die '/., μ tief war. Das 11-leitendc Gebiet 102 wurde auf bekannte Weise

Auf der Oberseite der Schicht 103 wurde unter An- einer üblichen loncn-Implantationsquellc ausgesetzt,

Wendung bekannter Techniken eine erste Schicht aus wobei das Gebiet 102 mit 300 kcV Phospliorionen

Siliziumoxid 104 und eine zweite Schicht aus poly- 40 auf eine Dosis von 2-10"cm~- implantiert wurde,

kristallinem Silizium 106 aufgebracht. Die Schichten so daß sich ein ionenimplanticrter Abschnitt oder

104 und 106 wurden in bekannter Weise gegen das eine Schicht 103 von etwa '/.,μ Tiefe bildete. Wieder

nachfolgende lilektroätzen des Blocks 100 maskiert. wurde eine erste Schicht 104 aus Siliziumoxid auf der

Mittels Paraffin wurde ähnlich der in Verbindung Schicht 103 abgeschieden, und auf der Schicht 104

mit Fig. 4 beschriebenen Weise ein Saphirträger an 45 wurde eine zweite Schicht 106 aus polykristallinen!

der Schicht 106 des Blocks 100 befestigt, und tier Silizium aufgebracht.

Materialblock 100 aus halbierendem Material mit Die Schichten 104 und 106 wurden in geeignelei

den Schichten 101, 102, 103, 104 und 106 wurde an Weise maskiert, und das in Verbindung mit dem

eine Vorrichtung angeschlossen, die der in F i g. 4 eisten Beispiel beschriebene Verfahren wurde untei

gezeigten Vorrichtung ähnlich war. 1 viii Polytctia- so Verwendung derselben VeiTalirensschrilte, Reagen-

Iliioriithylen-Ik'hiiller wurde gewühlt, und ein ciek·· zien, Stronulichten, Temperaturen und /eilen wieder-

trolytisches Ätzbad ans 5 (Gewichts-)prozenliger holt. Die auf diese Weise hergestellte dünne n-leiiemk

Salzsäure wurde bereitet In das Bad wurde eine Scheibe und ι lie ioncnimpliintieite Schicht 103. ilii

Plalinclcktrode eingeführt und über geeignete Lei- nach der Wärmebehandlung /u einem 11 I -leitender

liingen an den negativen Pol einer Batterie auge- y> Siliziumabsehnitt aktiviert wurde, wurden durch der

schlossen. Ληι Obergaii)', zwischen dem 11 I -leiten- Ätzvorgang nicht angegriffen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung einer dünnen Halbleiterscheibe, bei dem zunächst auf einem halbleitenden Substrat eine epitaktisch aufgewachsene Schicht eines halbleitenden Materials aufgebracht, dann diese dotiert und schließlich das Substrat elektrochemisch weggeätzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Dotierung mindestens teilweise durch Implantation von Ionen erzeugt wird und daß die ionenimplantierte Schicht nach der elektrochemischen Behandlung einer Wärmebehandlung zur Aktivation der implantierten Ionen unterzogen wird. ¹S