DE2264322C3 - Transistorschaltung mit einer Schottky-Sperrschichtdiode als Klemmdiode und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Transisiorschaltung mit einer SehoiikySperrschichidiode als Klemm- dvadc und auf etn Verfahren zu deren Herstellung. Der int Ytc&cniicchcR aus Silicium hergestellte Halbleiter-Grundbtack «ier Transissorjchahung, in dem mindestens ein f%aariran«sst»r ausgebildet ist umfaßt eine schwach dotierte n-teitende Koilektorzone, eine stark «folterte, p-lettende Bds.ts.ione. eine stark dotierte a~lcttcntic Fmmerwne ufvj eine stark dotierte n^-leitot'Jtf Kdktuorfcanufetawi**. die sich jeweils bis zu tinsr ebenen Obcri&ctu» erstrecken, auf der eine isaSkrschkhi «u&gebtikiet i«. die öffnungen aufweist durch dnc Teile «fcr Koücäuor·. Koüektorkontakt-. Basis- wwd EutrtterÄMiw frei begen. bei der auf den Teilen eine csss Pteäswitedi cnthdJieniiie Legüerangsschicht angeordmee i&s.. ük· ύα- K^iektwrkcwiiakt-. Emitter- und

Rcniikiorsone gleichrichtend Bas»,- und Kollektorelektrodc

annten Merkmale aufweisenden Transistorschaltung (DT-AS 08 342, insbesondere Fig 5) wird auf dem Hafbleitergrundblock nur ein Metall, nämlich Platin zur Legierangsbildung eingesetzt Die Sperrschichtdiode wird durch einen Platin/Platmsilizid-Silizium-Übergang im Bereich einer schwach η-dotierten Kollektorzone gebildet Eine Platinsilizidschicht bildet einen ohmschen Obergang mit der Basiszone und gleichzeitig einen Schottky-Sperrschichtübergang mit der KoHektorzone. Die Verwendung eines einzigen Metalls zur Herstellung von Schottky-Sperrschichtdioden auf Silizium ist auch anderweitig in der Literatur besehrieben (»Planar Epitaxial Schottky Barrier Diodes« in BeH System Technical Journal. Sept 1965). Dabei wird besonders auf den Unterschied in den SperrschichthöheT bei Metall-Silizid/Silizium-Dioden und bei Metall/Silizium- Dioden hinge wiesen, sowie darauf, daß eine Pfaün/Silizium- Diode eine Sperrschicfctöhe von mehr ah i V. eine Platinsilizid/Silizium-Diode dagegen eine geringere Sperrschichthöhe, nämlich 0j37 V aufweist während bei

iff

IO

Kuofer/Sili/ium die Sperrschichtohe bei 0,58 V liegt und h i Kupfersilizid/Silizium mich einer erhitzung auf 350"C von 30 Minuten Dauer eine .Sperrschichthöhe Jon etwa 0.78 V erreicht wird.

Es ist ferner bekannt, für einen größeren Anwen- s dungsbereich. d.h. verschieden dotierte I albleiterwhichtzonen, einen zuverlässigen Kontakt durch Anwendung einer Plaiin-Nickel-Legierung auszubilden (US-PS 36 09 472). Dabei dient der Nickelzusatz zur Unterbindung von komplexen Platin-Silizid-Strukiuren, die die Festigkeil der Kontaktierung beeinträchtigen würden, und es werden zusätzliche Beschichtungen mit Rhodium als Schutzschicht gegen chemische Einflüsse, mit Platin zur (mechanischen) Spanniingsenilastung und mit einer weiteren geeigneten Metallschicht zur 15 Anbringung metallischer Anschlußleiter vorgesehen.

Es ist ferner ein Halbleiterbauelement mit Schottky-SDerrschichtdiode bekannt, bei dem Aluminium zur ohmschen Kontaktierung der Kollektor-, Basis- und Emitterzone sowie zur Herstellung des die eigentliche 20 Qnerrschichtdiode darstellenden Metall/Metallsilizid-Sifeium-Überganges vorgesehen ist (DT-OS 19 65 340 a US-PS 36 23 925). Aluminium hat allerdings den Nachteil, daß es sich schwer zerstäuben läßt, wodurch die Ausbeute bei der Fertigung beeinträchtigt wird. 25 Auch 'St Aluminium als Kontaktleiter nicht hoch

beanspruchbar.

Es ist auch bekannt, bei Schottky-Sperrschichtdioden ■zwei unterschiedliche Metalle für eine Metallschicht ^zuwenden (DT-OS 19 38 367 s US-PS 36 69 750). Dabei soll durch das Mischungsverhältnis der Metalle eine gewünschte Höhe der Schottky-Sperrschicht erhalten werden Es wird die Möglichkeit einer zusammengesetzten Metallschicht erwähnt, die wenigstens zwei Metalle aus einer Gruppe enthält, welche Zr, Ti V Cr, Mo, W, Ni, Cu, Au und die Metalle der Platingruppe umfaßt. Die beiden Metalle sollen in beliebiger Folge oder aus einer Legierungsanode niedergeschlagen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Transistorschaltung mit Schottky-Sperrschichtdiode zu schaffen deren Sperrschichthöhe im Bereich zwischen 068 und 0,72 eV kontinuierlich einstellbar ist und bei der die Übergangswiderstände der ohmschen Kontakte zur Basis- und Emitterzone niedrig sind.

Die Lösung der genannten AufRabe besteht erfindungsgemäß darin, daß bei einer Transistorschaltung der eingangs genannten Gattung die schwach dotierte η-leitende Kollektorzone eine Fremdstoffkonzentration von etwa 10" Atomen pro cm³, die stark dotierte p-leitende Basiszone eine Fremdstoffkonzentration von etwa 10¹⁹ Atomen pro cm³ aufweist und die Legierungsschicht aus einer ternären Legierung bzw. Verbindung aus annähernd 50 Atom-% Silizium, 37.5 bis 45 Atom-% Nickel und 5 bis 12,5 Atom-% Platin besteht.

Diese neue Ausbildung tier zur Rede stehenden Transistorschaltung gestattet es, die Sperrschichthohe in dem genannten Bereich kontinuierlich einzustellen und dabei die Übergangswiderstände der ohmschen Kontakte zur Basis- und Emitterzone niedrig zu halten Zugleich wird damit die Herstellung einer sowohl mit Aluminium- als auch mit Goldleiteranschlüssen metall ureisch verträglichen Verbindung ohne übergang in die flüssige Phase ermöglicht. Ferner wird es erleichtert aufgrund der kontinuierlich einstellbaren Schottky-Sperrschichthöhe beispielsweise mehrere Dioden der zur Rede stehenden Art ir, einer umfangreichen integrierten Schaltung gleichzeitig in Betrieb zu setzen.

Die Lrfindung wird im nnchfolgenden anhand eines in der Zeichnung dargestelln.'n bevorzugten Ausführung beispiels miner erläutert.

fig. 1 ist ein Querschnitt durch ς-ine Hochfrequenz-Zerstäubungsvorrichtung zur Ausführung des Herstellungsverfahrens;

I·" i g. 2 ist eine Draufsicht auf eine in der Vorrichtung von f^: i g. 1 verwendete Auftreffclektrode;

Fig. 3-8 sind Querschnitte durch Jie unfertige Transistorschaltung·,

Fig.9 ist die Baker-Klemmschaltung der Transistor-Schaltung nach Fig. 8 (schematisch).

Die in Fig. 1 dargestellte Zweirichtungs-Hochfrc· quenz-Zerstäubungsvorrichtung eignet sich zum Zerstäuben der zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagenen Stoffe. F.ntsprechend Fig. 1 bildet ein Gehäuse 11 eine Kammer 12, die auf ein Vakuum gewünschter Höhe gebracht werden kann. Ein Unterlagenhalter 13 ist drehbar innerhalb der Kammer 12 gelagert und ggf. durch einen (nicht dargestellten) Drehantrieb drehbar. Dem Unterlagenhalter 13 wird eine Hochfrequenzspannung vor einer Quelle 14 zugeführt, die beispielsweise aus einem Hochfrequenz-Leistungsoszillator besteht, der mit einer Frequenz von z. B. 13,56 MHz arbeitet. Der Unterlagenhalter 13 dient zur Aufnahme mehrerer Unterlagen 16 auf seiner oberen Oberfläche, welche einer innerhalb der Kammer 12 angeordneten Auftreffelektrode (»Target«) 17 gegenüberliegt. Die Auftreffelektrode 17 i' t mit dem anderen Pol des Hochfrequenz-Leistungsoszillators 14 verbunden. Innerhalb der Kammer sind in bekannter Weise zwei Dunkelabschirmungen 18 vorgesehen. Hin Verschluß 19 ist drehbar auf einer Welle 21 gelagert, die mit einem Handrad 22 versehen ist. mit dem der Verschluß 19 zwischen zwei Stellungen verschwenkt werden kann. In der einen Stellung ist der Verschluß 19 zur Seite geschwenkt, so daß die Auftreffelektrode dem Unterlagenhalter 13 frei gegenüberliegt. In der zweiten Stellung befindet sich der Verschluß 19 genau zwischen der Auftreffelektrode 17 und dem Unterlagenhalter 13.

F i g. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Auftreffelektrode 17. Diese besteht aus den Stoffen, welche zur Ausbildung der erfindungsgemäß verwendeten tetnären oder Dreifachverbindung verdampft werden sollen. Zu diesem Zweck kann die Auftreffelektrode 17 aus zwei Stoffen der Dreifachverbindung wie z. B. einer Nickelmasse mit einem Reinheitsgrad von 99.9%. auf der sich Streifen 26 aus Platin mit einem Reinheitsgrad von 99.99% befinden, bestehen. Die von den Platinstreifen bedeckte Fläche ist genau darauf abgestimmt, daß die frei liegenden Oberflächen des Nickels und des Platins ein vorbestimmtes Verhältnis zueinander aufweisen.

)ede Unterlage 16, auf welche die beiden Stoffe vermittels der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung durch Zerstäubung aufgebracht werden sollen, besteht im wesentlichen aus Silizium. Entsprechend der Darstellung in Fig. 3 weist der Halbleiter-Grundblock 31 beispielsweise eine Dotierung mit p-Fremdstoff auf. Eine in dem Grundblock 31 ausgebildete epitaktische Schicht 32 ist ebenfalls mit einer Dotierung wie z. B. einem n-Fremdstoff versehen. Die epitaktische Schicht 32 weist eine planare obere Obertläche 33 auf, die durch eine Isolierschicht 43 wie z. B. aus Siüziumdioxid abgedeckt ist.

Vermittels bekannter, herkömmlicher Verfahren wird zunächst in der Epitaxialscnicht 32 das gewünschte aktive Bauelement in Form eines Transistors ausgebil·

det, indem in der fipitaxialschicht 32 eine p-Zone 36 ausgebildet wird, die von einem bis zur Oberfläche reichenden napfförmigen pn-übergang 37 begrenzt ist. In entsprechender Weise wird eine in die p-Zone 36 eindiffundierte η+ -Zone 3£ vorgesehen, die ebenfalls durch einen bis zur Oberfläche 33 durchgehenden napfförmigen pn-Übergang 39 begrenzt ist. Gleichzeitig wird in der Epitaxialschicht 32 eine η+-Zone 41 ausgebildet, welche in Kontakt mit der Kollektorzone des aktiven Bauelements steht.

Nach Ausführung der erforderlichen Diffusionen wird die Oxidschicht 34 vorzugsweise enifernt, wonach als Isolierschicht eine neue Oxidschicht 43 auf der Oberfläche 33 zur Ausbildung gebracht wird. Vermittels herkömmlicher fotolithografischer Verfahren werden if dann in der Isolierschicht 43 öffnungen 44, 46 und 47 ausgebildet, welche vorbestimmte Oberflächenbereiche freilegen. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, geben die Öffnungen 44 die Kollektorkontaktzor.en 41 frei, die öffnungen 46 geben die Emitterzonen 38 frei, während to die öffnungen 47 die Basiszonen 36 freigeben und gleichzeitig in der weiter unten beschriebenen Weise zur Herstellung der Schottky-Dioden dienen.

Nach Ausbildung der Öffnungen 44, 46 und 47 wird der in F i g. 4 dargestellte Halbleiter-Grundblock in der Vorrichtung von F i g. 1 vermittels eines durch Hochfrequenz induzierten Argonionenbeschusses mit einer Leistungsdichte von 0.55 Watt/cm² etwa 3 Minuten lang gereinigt. In dieser Zeitspanne wird Silizium angenähert in einer Dicke von 150 Angström entfernt, während an der Isolierschicht Siliziumdioxid nur in einer Dicke von angenähert 60 Angström entfernt wird. Der Reinigungsvotgang erfolgt, um zu gewährleisten, daß die Siliziumoberfläche in den Öffnungen 44,46 und 47 nicht verunreinigt ist.

Nach Beendigung des Reinigungsvorgangs wird der Verschluß 19 zwischen Unterlagenhalter 13 und Auftrcffelcktrodc !7 gebracht und schützt in dieser Lage die Unterlagen 16 zu Beginn des Zerstäubungsvorgangs der Auftreffclektrode.

Die Transislorschaltungen werden in der in Γ ι g. 4 dargestellten Beschaffenheit auf den Unterlagenhalter 13 von F i g. 1 gelegt, wobei die öffnungen 44,45 und 47 zur Auftreffelektrode 17 hinweisen.

Solange sich der Verschluß 19 zwischen dem Unterlagenhalter und der Auftreffclektrode befindet, wird die letztere gereinigt. <im etwa vorhandene oxidierte oder chemisch verunreinigte Stellen der Auftreffelcktrodc zu entfernen. Die Reinigung der Auftreffelektrodc erfolgt mit einer Leistungsdichte von 1,5 Watt/cm² etwa 5 Minuten lang. Bei diesem Rcinigungsvorgang beträgt der Matcrialabtrag an der Auftreffelektrode etwa 1500 Angström.

Nach Beendigung des Reinigungsvorgangs wird der Verschluß 19 zur Seite geschwenkt, so Haß die von der Auftreffelcktrodc abgegebenen Stoffe auf die ganze Oberfläche der auf dem Unterlagenhalter befindlichen Unterlagen aufgebracht werden und auf diesen eine Aufdampfschicht 51 (Fig.6) ausgebildet wird, welche die Oberfläche der Oxidschicht 43 überlagert und in die to Öffnungen 44, 46 und 47 hineinreicht und in diesen in Kontakt mit vorbestimmten Bereichen der Oberfläche 33 steht. Die Dicke der Schicht 51 kann zwischen 500 und 1000 Angstrom betragen und licgl aus Gründen der weiter unten beschriebenen chemischen Reaktion fij vorzugsweise bei angenähert 750 Angstrom. Da die Auftreffelcktrodc 17 aus zwei unterschiedlichen Stoffen besteht, entsteht eine Legierung aus diesen beiden Stoffen, in welcher die beiden Stoffe in einem vorbestimmten gegenseitigen Verhältnis vorliegen. Die Legierung besteht aus Nickel und Platin, in welcher der Nickelanteil etwa 75 bis 00 Atom-% und der Rest jeweils aus Platin besteht, vorzugsweise bei einem Anteilverhältnis von etwa 88% Ni und 12% Platin. Zur Erzielung des Verhältnisses werden die Platinstreifen 26 durch Widerstandsschweißung mit der Nickel-Auftreffelektrode verbunden, wobei die Platinstreifen 26 angenähert 12% der Gesamtoberfläche einnehmen, während die übrige Fläche der aus Nickel bestehenden Auftreffelektrode angenähert 88% der Oberfläche beträgt. Da beide Stoffe bei Beschüß mit durch Hochfrequenz aktivierten Argonionen nahezu identische Verdampfungsgeschwindigkeiten aufweisen, ergibt sich für die entstehende Platin-Nickel-Legierung (»Platinel«) das gleiche Verhältnis wie das Verhältnis der mit Hochfrequenz aktivierten Ionen beschossenen Oberflächen.

Im Anschluß an den Hochfrequenz-Zerstäubungsvorgang werden die Unterlagen aus der in F i g. 1 dargestellten Hochfrequenz-Zerstäubungsvorrichtung herausgenommen und in einen Vakuum-Legierungsofen eingelegt, der auf ein Vakuum von weniger als 5 χ 10" Torr gebracht wird. Im Ofen wird die Unterlage auf eine Temperatur von 350⁰C oder höher bis zu ggf 900'C erhitzt. Die Erhitzungstemperatur liegt vorzugsweise bei angenähert 450⁰C. Bei Erhitzung auf die letztgenannte Temperatur von 450⁰C wird diese angenähert 2 Minuten lang aufrecht erhalten. Es erfolgt eine Reaktion zwischen den Feststoffen, sobald die ganze vorhandene Platin-Nickel-Legierung verbraucht ist. oder anders ausgedrückt, diese reagiert mit dem Silizium in den öffnungen 44, 46 und 47 und bildet eine ternäre Verbindung, welche sich als Platin-Nickel-Silicid-Legierung bezeichnen läßt. Bei dieser Reaktion ist wichtig, daß sie nicht eine flüssige Phase durchläuft, sondern völlig in der Feststoffphase erfolgt. Bei diesem Legierungsvorgang sollte die Temperatur so niedrig wie möglich gehalten werden, weil dadurch die geringsten Auswirkungen auf in der Unterlage ausgebildete aktive und passive Bauelemente auftreten.

Die Platin-Nickel-Legierung verbindet sich mit dem Sili/ium und bildet entsprechend Fig. 6 ternäre Legierungsbereiche 52. In der Praxis wurde gefunden, daß diese Reaktion nahezu augenblicklich erfolgt und daher bei einer sehr niedrigen Temperatur in kürzester Zeit ausgeführt werden kann. Die Erklärung dafür dürfte sein, daß eine Grenzflächenreaktion zwischen Metallen crlolgt, die atomar gesehen saubere, d. h. nicht verunreinigteGrenzflächen aufweisen.

Beim Legicrungsvorgang verbindet sich die Nickel-Platin-Legierung mit angenähert gleichen Mengen Silizium, so daß die Zusammensetzung der tcrnärcn Legierung angenähert 50% Silizium und 27,5 bis 45 Almon-% Nickel und der übrige Anteil Platin beträgt. Wenn die Platin-Nickcl-Lcgierung aus 88% Nickel und 12 Atom-% Platin besteht, weist die lcrnürc Legierung 50% Silizium, 44% Nickel und 6% Platin auf. Die Tiefe, bis zu welcher die ternäre Legierung ausgebildet wird, ist. durch die Tiefe der ursprünglichen Aufdampfschicht 51 vorgesehen. Wenn die Schicht 51 beispielsweise eine Dicke von 1000 Angström aufweist, reagiert das Silizium mii der Platin-Nickcl-Lcgicrung bis zu einer Tiefe von angenähert 1000 Angström.

Nach Ausbildung der tcrnärcn Legierung 52 wird die Plntin-Nickcl-Lcgicrung in den übrigen Bereichen, in welchen sie nicht in direkter Berührung mit dem

Silizium gestanden hat, entfernt. Dazu kann beispielsweise Schwefelsäure verwendet werden, die aus 3 Raumteilen H2O und 7 Raumteilen konz. H2SO4 besteht. Das Platin-Nickel-Silicid ist gegenüber verdünnter Schwefelsäure inert und wird daher nicht von dieser angegriffen.

Nach Beseitigung der unerwünschten Platin-Nickel-Legierung entsprechend Fig.7 wird auf die Isolierschicht 43 und im Bereich der öffnungen 44,46 und 47 ein Metall wie z. B. Gold oder Aluminrim aufgedampft. Die unerwünschten Metallabschnitte werden dann vermittels entsprechender fotolithografischer Verfahren entfernt, so daß lediglich Kontakte in der Form von Leitern 56, 57 und 58 zurückbleiben, welche in die öffnungen 44,46 und 47 hineinreichen und in Kontakt mit den ternären Legierungsbereichen 52 stehen, die jeweils die Kollektorkontakt-, Emitterkontakt- und Basiskontaktzonen überlagern. Das Halbleiter-Bauelement entspricht dann der Darstellung in F i g. 8. Wie aus dieser Figur ersichtlich, erstreckt sich der in Berührung mit der Basiszone 36 stehende ternäre, d. h. Platin-Nikkel-Silicid-Legierungsbereich 52 nach rechts über die Basiszone hinaus und berührt die epitaktische Schicht 32, wodurch die Basis entsprechend Fig.8 mit dem Kollektor des aktiven Bauelements kurzgeschlossen wird. Das Bauelement ist als Transistor T bezeichnet, während sich die Verbindung zwischen Basis und Kollektor des Transistors ais Schottky-Sperrschicht-Diode D bezeichnen läßt, die durch den in der Zeichnung rechts von der Basiszone 36 befindlichen Abschnitt des Legierungsbereiches 52 gebildet wird. Die Schottky-Sperrschicht-Diode führt in an sich bekannter Weise die Majoritätsträger, d. h. Elektronen ab, so daß der Kollektor nicht zur Sättigung kommen kann.

Fig.9 zeigt ein schematisches Schaltbild der Schottky-Sperrschicht-Diode, die in diesem Falle eine Baker-Klemmschaltung für einen Transistor darsielH, so daß dieser nicht mit hoher Sättigung betrieben werden kann, wodurch die Arbeitsgeschwindigkeit der Schaltung gesteigert und der Rauchpegel des Bauelements niedriger gemacht wird.

Es wurde gefunden, daß sich Platin-Nickel-Silicid sehr gut für Halbleiter-Bauelemente eignet, da es einen optimalen Sperrschicht-Höhen-Wert von 0,68 bis 0.72 und vorzugsweise 0,7 eV ergibt. Zugleich mit optimaler iiperrschichthöhe kann die Schottky-Sperrschicht-Diode in optimaler Größe ausgebildet werden, d.h. bei verhältnismäßig kleiner Größe die gewünschte thermische Stabilität aufweisen.

Eine Schottky-Sperrschicht-Höhc von 0,7OeV ist verträglich für integrierte Schaltungen mit Transistoren in Baker-Klemmschaltung unter Verwendung von Schottky-Sperrschicht-Diodcn. Außerdem ist der Übergangswiderstand des Platin-Nickel-Silicids zu p-Silizium mit einer Fremdstoffkonzentration von 10^l9'cm³ niedrig. Aufgrund dieser physikalischen Eigenschaften ist das Platin-Nickel-Silicid den nichtlcgicrten Silicidcn in Schaltungsanwendungcn überlegen, wie sich aus nachstehender Tabelle ersehen läßt':

Mclallsilicid

Übergangswiderstand W/cm» Si

Spcrrschicblhöhe 10"/cmJ Sift/< 100?·

Platin-Nickel	10-2 Ω	0.70 cV
Platin	10-2Ω	0.80 eV
Nickel	10Ω	0,67 eV
Aluminium	5 XlO-J Ω	0,73 eV
Rhodium	1Ω	0.70 eV

Wie aus vorstehender Tabelle ersichtlich, bildet Platin einen ausgezeichneten ohmschen Kontakt mit Silizium. Seine Schottky-Sperrschichthöhe in Platin-Silicid ist außergewöhnlich hoch und liegt bei 0,8OeV für η-Silizium mit 10¹⁷ Atomen/crn^J. Nickel dagegen weist nach Reaktion mit Silizium eine ziemlich niedrige Schottky-Sperrschichthöhe von 0,67 eV in n-Silicium auf, jedoch ist sein Übergangswiderstand zu Silizium anderer Dotierung wie z. B. insbesondere zu p-Silizium äußerst hoch. Platin-Nickel-Legierung hat in Verbindung mit Silizium als Platin-Nickel-Silicid den erwünschten niedrigen Übergangswiderstand und die erwünschte optimale Schottky-Sperrschicht-Höhe.

Bei dem in Fig.8 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der niedrige Übergangswiderstand zu dem p-Silizium besonders ausschlaggebend in bezug auf die Basis, welche nit p-Fremdstoff dotiert ist. Wie ohne weiteres zu ersehen, werden bei hohem Übergangswiderstand die VVSättigungswerte des Transistors für normalen Bauelement-Betrieb zu hoch, wobei sich außerdem die Werte der Widerstände ändern, mit dem Ergebnis, daß das Bauelement nicht auslegungsgemäß oder möglicherweise überhaupt nscht arbeitet. Durch Verwendung von Platin-Nickel-Silicid-Legierung wird der erwünschte niedrige Übergangswiderstand erhalten, wobei gleichzeitig die Schottky-Sperrschicht-Höhe innerhalb bestimmter Grenzwerte für normale Klemmschaltungen liegt.

Platin-Nickel-Silicid unterscheidet sich in elektrischer Hinsicht nicht von Aluminium und erleichtert in erster Linie die Halbleiter-Baueiernent-Hersteiiung bei sehr hoher Ausbeute auch bei einer großen Anzahl von Übergängen in den Bauelementen. Ein Hauptgrund für die höhere Ausbeute ist, daß sich Platin und Nickel wesenti'ch leichter zerstäuben lassen als Aluminium.

Platin-Nickel-Silicid eignet sich aufgrund seiner Eigenschaften sehr gut in Verbindung mit Gold- oder Aluminium-Verbindungssystemen.

Es hat sich gezeigt, daß bei Reaktion von Platin-Nikkei mit Silizium von < 100> Orientierung in bezug auf die Oberflächcnebene des Silizium-Halbleiter-Grundblocks die erhaltene Legierung gegenüber Natriumhydroxid und Kaüumhydroxid inert ist, so daß sich

$3 Platin-Nickel-Silicid auch als sehr wirksame anisotrope Ätzmaskierung verwenden läßt. Anisotrope Ätzmittel wie z. B. Kaliumhydroxid werden in Verbindung mit bestimmten Puffern oder Natriumhydroxid zum Atzen von Silizium verwendet.

1 Ir'iyu 2 Blatt Zeichnungen

703Ö41/27B

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Tninsistorschaltung mit einer Sehottky-SperrsehiehtdioJe als Kiemmdiode, wobei der im wcsent- S liehen aus Sili/ium hergestellte Halbleiter-Grundbloek, in dem mindestens ein Planartransistor ausgebildet ist, eine schwach dotierte nleiiende Kollektor/one, eine stark dotierte, p-leitende Basiszone, eine stark dotierte η-leitende Emitter/one und to eine siurk dotierte η · leitende Kollektorkontaktzone umftiüi, die sich jeweils bis /u einer ebenen Oberfläiche erstrecken, auf der eine isolierschicht ausgebildet ist, die öffnungen aufweisen, durch die Teile der Kollektor·. Kollekiorkontakt-, Basis- und Emitterzone freiliegen, bei der auf den Teilen eine ein l'liitinsili/id enthaltende l.egierungsschicht angeordnet ist. die die Kollektorkontakt·, Emitter- und Basiszone ohmseh und die Kollektor/one gleichrichtend kontaktiert und die Basis- und Kollektorelektrode leitend miteinander verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß die schwach dotierte 11 Kollektor/one (41) eine Fremdstoffkonzentration und etwa 10" Atomen pro cm³, die stark dotierte ρ le.tende Basiszone (36) eine Kremdstoffkonzentration von etwa ΙΟ'¹· Atomen pro cm³ aufweist und die I egierungsschicht (52) aus einer ternären Legierung bzw. Verbindung aus annähernd 50 Atom-Prozent •Silizium. 37.5-45 A. .n-Pro/ent Nickel und 5-12.5 Atom-Prozent Platin besteht.

2. Transistorschaltung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die ternäre Legierung aus 50 Atom-Prozent Silizium. 44 Atom-Prozent Nicke! und b Atom-Prozent Platin besteht.

3. Verfahren zur Herstellung einer Transistorschaltung nach Anspruch I oder 2 auf einem im wesentlichen aus Silizium bestehenden Halbleiter-Grundblock. dadurch gekennzeirfmet. daß auf einer Oberfläche (33) des Halbleiter-Grundblocks (31) eine aus Nickel und Platin bestehende Legierung ausgebildet und dann dimh L'rhitzen des Halbleiter Grundblocks die Platin-Nickel·Legierung zur Verbindung mit dem Silizium gebracht und auf der Oberflache Plalin-Nickel-Silizid ausgebildet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die icrnürc Platin-Nickel-Silizid-Legierung mittels einer Reaktion zwischen Feststoffen ausgebildet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoffe bei einer zwischen etwa 350 und 900"C betragenden Temperatur /ur gegenseitigen Reaktion gebracht werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoffe bei einer Temperatur von annähernd 450C zur gegenseitigen Reaktion gebracht werden.

7. Verfahren nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Nickelgehalt df Platin-Nickel-Legierung zwischen 75 - 90% bemessen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Nickelgehalt der Platin-Nickel-Legierung mit angenähert 88% und der Platingehalt mit angenähert 12% bemessen wird.

9. Verfahren nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet daß die Platin-Nickel-Legierung nur in vorbestimmten Oberflächenbereichen des Halbleiter-Grundblocks (31) zur Ausbildung gebracht und von anderen Oberflächenbereichen entfernt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläche (33) des Halbleiter-Grundbiocks eine Isolierschicht (43) ausgebildet wird, dann öffnungen (44, 46, 47) in dieser Isolierschicht ausgebildet und die vorbestimmten Oberflächenbereiche vor dem Aufbringen der Platin-Nickel-Legierung freigelegt werden.