DE2239145A1 - Verfahren zur behandlung von halbleitermaterialien aus iii-v-verbindungen - Google Patents

Verfahren zur behandlung von halbleitermaterialien aus iii-v-verbindungen

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Loic Henry
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    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
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Description

"Verfahren zur Behandlung von Haldleitermaterialien aus III-V-Verbindungen".
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Behandlung der Oberfläche einer Zone einer Haldleiterplatte, von der wenigstens diese Zone den pleitfähigkeitstyp aufweist und aus einer Verbindung mindestens eines Elements der dritten Spalts und mindestens eines Elements der fünften Spalte des Periodischen Systems von Elementen zusammengesetzt ist, welches Verfahren insbesondere zur Verbesserung der Haftung nach der Behandlung anzubringender Metallschichten dient.
· Es ist bekannt, dass die Haftung von Metallniederschlägen auf Platten aus p-leitendem Halbleiüonuaterial aus sogenannten IIX-V-Verbj ndungen oft imgrmügond ist.
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-Z- FPHN. 6026
So ist es bei der Herstellung planarer
Anordnungen auf Galliuraarsenidplatten besonders schwierig, Kontakte auf den p-leitenden Gebieten zu bilden.
Die Herstellung dieser Kontakte umfasst
das Verdampfen von Metall, insbesondere von Aluminium. Das verdampfte Metall haftet meistens schlecht auf p-leitendem Galliumarsenid. Bisher ist es im allgemeinen notwendig, die Verdampfungsarbeitungen zu wiederholen und nacheinander, z.B. in einem Kaliumbad, die erston niedergeschlagenen Schichten zu entfernen, bis die Haftung erhalten ist. Ein derartiges Verfahren ust kostspielig und lässt sich bei rfor Massenherstellung nicht verwenden.
Die verschiedenen bekannten Aetzbäder,
insbesondere die Gemische von Chromsäure und Fluorwa ser— stoffsäure, und die Gemische von Schwefelsäure und Wasserstoff percxyd, ergeben nichtreproduzierbare Resultate und eine unregelmässige Aetzung.
Das Verfahren zur Behandlung der Oberfläche einer Zone einer Halbleiterplatte, von der wenigstens diese Zone den p-Leitfähigkeitstyp aufweist und aus mindestens einem Element der dritten Spcilte und mindestens einem Element der fünften Spalte des periodischen Systems von Elementen zusammengesetzt ist, welches Verfahren insbesondere zur Verbesserung der llirftung nach der Behandlung anzubringender Metallschichten dient, ist nach dor Erfindung c't'dui'ch gekormzoii clinc t., dass während einer bestimmt, .mi Zeit flit? erwähnte Pl.ilte in ein r.li.issif;es Metall-
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• -3- · FPHN. 6026
bad getaucht wird, dass die erwähnte Platte aus dem erwähnten Bad. herhausgenoHimen wird, und dass die zurückgebliebenen Spuren von Metallen aus dem erwähnten Bad von der Oberfläche entfernt werden.
Vorzugsweise 1-iegt die Betriebstemperatur
in der Nähe der Zimmertemperatur, wodurch Störung des Kristallzustandes der Platten und der durchgeführten Diffusions-
vorgänge vermieden wird.
Vorzugsweise wird als Metall Gallium .
verwendet; die Erfahrung hat z.B.· gezeigt, dass durch ein 5 bis 30-minutiges Eintauchen einer Galliumarsenidplatte, deren Oberflächenzustand sich durch Diffusionsbearbeitungen, insbesondere durch Diffusionen der im Galliumarsenid den p-Leitfähigkeitstyp herbeiführenden Verunreinigungen, verschlechtert hat und sich weniger gut zum Tragen von Metallschichten eignet, der Oberflächenzustand völlig geändert wird. .
Die Betriebstemperatur kann zwischen
und 200 C liegen, aber sie liegt vorzugsweise zwischen 80 und 150 C. In diesem Temperaturbereich ist Gallium nämlich flüssiger als bei Zimmertemperatur, wodurch eine bessere Benetzung dei- Metalloberfläche durch das Metall ermöglicht wird, ohne dass der Kristallzustand des Galliumarsenids gestört wird.
Ferner ist es günstig, die Platte ein
venig zu schütteln, damit die Benetzung der Halbleiteroberfläche durch das Metal] verbessert wird.
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-k- FPHN. 6026
Nach Entfernung der Platte aus dem Bad·
wird das verbleibende Gallium entfernt. Die Platte kann 5 bis 50 Minuten lang und vorzugsweise 15 Minuten lang in ein siedende Salzsäure enthaltendes Bad getaucht werden.
Schliesslich werden die Platten in
einem organischen Trichloräthylenlösungsmittel oder in z.B. Aethylacetat gereinigt, um ihren Obtrflächenzustand zu vervollkommen. Es kann günstig sein, die Oberfläche mit in dein erwähnten Lösungsmittel imprägnierter Baumwolle zu reiben.
Eine mit Hilfe eines Mikroskops durchgeführte Prüfung der Platte nach dieser Behandlung zeigt, dass sich das Aussehen dieser Platte geändert hat; sie ist nicht mehr poliert, wie dies nach der Diffusionsbearueitung der Fall war; sie ist leicht geätzt worden und ist sozusagen passiviert.
Es ist denkbar, dass sich das Arsen
der Oberfläche der Platte gewissermassen in dein Metallbad löst, aber diese Erklärung wurde beim Zustandekommen der Erfindung nicht in Betracht gezogen.
Die auf diese Weise behandelten Platten
weisen einen vorzüglichen Oberflächenzustand auf, der die Haftung niedergeschlagenen Metalls und insbesondere eines Niederschlags von Aluminium auf den diffundierten p-leitenden Gebieten ermöglicht.
Nach der vorliegenden Erfindung wird die Behandlung nötigenfalls durch das Niederschlagen einer
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FPHN. 602ο
Metallschicht," z.B. einer Aluminiurnschicht, abgeschlossen.
Diese Aluminiumschicht kann zur Verankerung eines Kontakts und gegebenenfalls eines Anschlusses auf der Platte dienen.
Die Erfahrung hat gezeigt, dass die
gleichen Ergebnisse, wenn auch weniger regelmässig, mit anderen flüssigen Metallen, insbesondere mit Quecksilber,
erzielt' werden können.
Die Erfindung \tfird nachstehend an Hand eines Beispiels näher erläutert.
Es wird z.B. von einer Galliumarsenid-
platte mit einer aus Siliciumnitrid bestehenden Schutzschicht ausgegangen, in welcher Schicht Fenster über Zonen angebracht sind, die derart mit Zink dotiert sind, dass der p-Leitfähigkeitstyp erhalten wird, welche Zonen z.B. 10 Zinkatome/cm enthalten. Auf diesen p-leitenden Zonen sollen Kontakte hergestellt werden.
Die Platte wird bei T20°C in ein Galliumbad eingetaucht, wobei dafür gesorgt wird, dass die erwähnte Platte derart in das Bad eingeführt wird, dass praktisch vermieden wird', dass sich an der Oberfläche eine Galliumoxydschicht bildet.
Die Platte wird etwa 15 Minuten lang in dem Had gehalt on, wobei sie regolmässig 'geschüttelt wird.
Diuni wird die Platte aus dem Bad ßntfnrnr,
wobei aufs neue die Bildung einer Gfilliuiiioxydschicht vo.rmJodt'j) wird, wonach dj ο Platte in pin siedende Salzsäure
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■ -G- ■ FPHX. 602
enthaltendes Bad' eingetaucht wird, in dem sie eine Viertelstunde lang gehalten wird. Das an der Oberfläche der Platte verbleibende Gallium löst sich ab und sammelt sich in Tropfen, die in das Salzsäurebad gelangen.
Um die Oberfläche zu vervollkommen, wird
die Platte in Ae thylace tat einge taucht und wird die Oberfläche mit in diesem Lösungsmittel imprägnierter Baumwolle gerieben. !
Dann kann z.B. durch Aufdampfen im Vakuum
eine Alumiiiiumschicht auf der auf diese Weise bearbeiteten Oberfläche niedergeschlagen werden. Zu diesem Zweck wird die Platte vorzugsweise auf nahezu 150 C erhitzt.
Es sei bemerkt, dass das Galliumbad wiedergewinnench ist und viele Male verwendet werden kann.
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Claims (1)

  1. -7- FPHN. 0026
    rATENTANSPRUECHE:
    1.\ Verfahren zur Behandlung der Oberfläche
    einer Zone einer Halbleiterplatte, von der wenigstens diese Zone den p-Leitfähigkeitstyp aufweist und aus mindestens einem Element der dritten Spalte und mindestens einem Element der fünften Spalte des genannten periodischen Systems zusammengesetzt ist, welches Verfahren insbesondere zur Verbesserung der Haftung nach der Behandlung anzubringender· Metallschichten dient, dadurch gekennzeichnet, dass während einer bestimmten Zeit die erwähnte Platte in ein flüssiges Metallbad eingetaucht wird, dass die erwähnte Platte aus dem erwähnten Bad herausgenommen wird, und das j die zurückgebliebenen Spuren von Metallen aus dem erwähnten Bad von der Oberfläche entfernt werden,
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge-
    kennzeichnet, dass die genannte Metallbad im wesentlichen aus Gallium besteht.
    3· Verfahren nach Anspiuach 2 zur Behandlung
    von Galliumarsenidplatten, dadurch gekennzeichnet, dass das Gallitimbad eine Temperatur zwischen 80 und 150 C aufweist, und dass die erwähnte Platte 5 bis"30 Minuten lang in das erwähnte Bad eingetaucht wird»
    h. Verfahren nach einem der Ansprüche 2
    und 3» dadurch gekennzeichnet, dass das auf der Platte zurückgebliebene Gallium durch Eintauchen in siedende Salzsäure und anschliessende Reinigung mit einem organischen Lösungsmittel entfernt wird. ■ . ■
    •5* Verfahren zur Behandlung der Oberfläche
    von Halbleiterplattei) nach Anspruch 1, dadurch gelcennzeicJmet, dass fix« Behandlung durch das Niederschlagen einer Velall-
    309809/0789 -QRHSi^AL INSPECTS)
    2239U5
    -8- FPHN. 6θ2ϋ
    schicht abgeschlossen wird.
    6. Verfahren zur Behandlung der Oberfläche von Halbleiterplatten nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass der Metallniederschlag aus Aluminium besteht.
    7. Durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 behandelte Platte.
    30980 9/0789
DE2239145A 1971-08-18 1972-08-09 Verfahren zur Vorbehandlung einer Halbleiterplatte aus Galliumarsenid Expired DE2239145C3 (de)

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AU (1) AU4557072A (de)
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FR2149293B1 (de) 1974-09-27
AU4557072A (en) 1974-02-21
US3846169A (en) 1974-11-05
JPS4830370A (de) 1973-04-21
CA970479A (en) 1975-07-01
JPS5112989B2 (de) 1976-04-23
DE2239145C3 (de) 1981-09-10
FR2149293A1 (de) 1973-03-30
GB1404339A (en) 1975-08-28
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