DE2611207C3 - Verfahren zum Dotieren von Halbleiterscheiben - Google Patents

Verfahren zum Dotieren von Halbleiterscheiben

Info

Publication number
DE2611207C3
DE2611207C3 DE19762611207 DE2611207A DE2611207C3 DE 2611207 C3 DE2611207 C3 DE 2611207C3 DE 19762611207 DE19762611207 DE 19762611207 DE 2611207 A DE2611207 A DE 2611207A DE 2611207 C3 DE2611207 C3 DE 2611207C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
doping
diffusion
semiconductor wafers
doping preparation
diodes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19762611207
Other languages
English (en)
Other versions
DE2611207A1 (de
DE2611207B2 (de
Inventor
Gerhard Dipl.-Phys. Dr. 6840 Lampertheim Popp
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB AG Germany
Original Assignee
BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BBC Brown Boveri AG Germany filed Critical BBC Brown Boveri AG Germany
Priority to DE19762611207 priority Critical patent/DE2611207C3/de
Publication of DE2611207A1 publication Critical patent/DE2611207A1/de
Publication of DE2611207B2 publication Critical patent/DE2611207B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2611207C3 publication Critical patent/DE2611207C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/22Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities
    • H01L21/225Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities using diffusion into or out of a solid from or into a solid phase, e.g. a doped oxide layer
    • H01L21/2251Diffusion into or out of group IV semiconductors
    • H01L21/2254Diffusion into or out of group IV semiconductors from or through or into an applied layer, e.g. photoresist, nitrides
    • H01L21/2255Diffusion into or out of group IV semiconductors from or through or into an applied layer, e.g. photoresist, nitrides the applied layer comprising oxides only, e.g. P2O5, PSG, H3BO3, doped oxides

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Die üblichen Verfahren zur Herstellung von Leistungshalbleiterbauelementen erfordern eine erhebliche Anzahl von Hochtemperaturprozessen für die Diffusion der Bauelemente. Die Ursache hierfür ist darin zu suchen, daß es sich bei den Leistungshalbleiterbauelementen um mehrschichtig aotierte Anordnungen handelt, die außerdem — wie der Thyristor und der Triac — an einer oder an beiden Hauptoberflächen bezüglich der Dotierung lateral strukturiert sind. Die vielen Schichten und deren Strukturierung sind erforderlich, um die an Leistungsbauelemente gestellten Anforderungen nach guter Sperrfähigkeit, gutem Durchlaßvermögen und guten dynamischen Eigenschaften möglichst gleichzeitig zu erfüllen.
Im sogenannten Mehrschichter übernehmen die Gebiete mit geringer Dotierungshöhe und schwachem Gradienten am pn-übergang die Aufgaben des statischen Zustands »Sperren«, während die hochdotierten Randiionen für gutes Durchlaßverhalten sorgen und die ohmsche Kontaktierung erleichtern. Eine solche Dotierstoffverteilung läßt sich nicht durch eine einfache Diffusionsverteilung (entsprechend einer Gauß-Verteilung bzw. einer komplementären Fehlerfunktion) realisieren, vielmehr benötigt man eine Überlagerung von solchen Verteilungen.
Die laterale Dotierungsstruktur der Oberflächen resultiert beim Thyristor im wesentlichen aus den
ίο Anforderungen an das dynamische Verhalten des Bauelementes. Als Beispiele für die Ausführungen solcher lateraler Oberflächenstrukturen seien genannt: Zentralgate, Streifengate, amplifying gate, regenerative gate, multigate, Emmiterkurzschluß, Schutzring. Beim Triac erfordert schon die einfachste Funktionsfähigkeit eine komplizierte laterale Dotierungsstruktur der Oberflächen.
Mit den üblichen Herstellungsverfahren werden also die Schichtenfolge und die Oberflächenstruktur eines Elementes Schritt für Schritt aufgebaut Sie benötigen deshalb eine große Zahl von Ofenprozessen, die einerseits ein gewisses Ausschußrisiko mit sich bringen und andererseits einen wesentlichen Teil der Herstellungskosten eines Leistungsbauelementes verursachen.
Die Ofenprozesse sind nämlich mit hohen Investitionen für die Hochtemperaturöfen und verhältnismäßig langen Durchlaufzeiten verbunden. Wird z. B. bei der Herstellung von Dioden nach der heutigen allgemein bekannten Technologie zunächst in einem Prädepositionsschritt Phsophor aus der Gasphase allseitig in die Si-Tablette eindiffundiert, so muß die entstandende dünne η+-Schicht durch einen aufwendigen Prozeß (Schleifen, Läppen, Sanden, Ätzen) einseitig wieder entfernt werden.
Für eine Herstellung von Leistungshalbleiterbauelementen mit geringerer Zahl von Herstellungsprozessen ergeben sich somit die Aufgaben der Erzeugung von
a) mehreren Dotierungsübergängen mit definierten Konzentrationsprofilen in einem Ofenprozeß, also vertikale Dotierungsstrukturen, und
b) lateralen Oberflächenstrukturen verschiedener Dotierungsart und/oder Dotierungshöhe.
Die Erfindung bezweckt vorzugsweise, jedoch nicht
ausschließlich zur Herstellung von Dioden eine vereinfachte Erzeugung des vorgenannten Komplexes
4
Bei einem bekannten Überzugs-Diffussions-Verfah-
ren der eingangs genannten Gattung (DE-OS 22 62 021) erfolgt das Aufbringen und Trocknen der Dotierungszubereitung in einem Zentrifugalverfahren, d.h. durch
Rotieren des mit dem Überzugsfilm versehenen Substrats, bis sich die entstehenden Interferenzfarben nicht mehr ändern. Während des Trocknens erfolgt ein Aufheizen auf 1173 bis 1273 K, vorzugsweise auf 1223 K, und ein Tempern für 15 bis 20 Minuten. Vorteilhaft wird die Dotierungsschicht auf einer kolloidalen Lösung von Kieselsäure bzw. Siliciumdioxid, dem Dotierstoff und einem Lösungsmittel, wie Methanol, Äthanol usw., vor dem Aufheizen auf die Siliciumscheibe aufgebracht, so
bo daß nicht die nackte Siliciumscheibe erhitzt zu werden braucht.
Weitere Überzugs-Diffusions-Verfahren sind aus der DE-OS 2141450, der DE-AS 20 12 927, der US-PS 36 58 584 und der US-Zeitschrift »Solid State Electrons nies« 17 (1974) Seite 87 bzw. 16 (1973) Seite 181 zu entnehmen. Mit diesen Verfahren werden jedoch nur niedrige Eindringtiefen der Dotierstoffe von einigen Mikrometern erreicht (gemäß DE-OS 22 62 021 bei-
spielsweise 035 μΐη bis 4,2 μπι).
Aus der DE-OS 1644 029 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterelementes bekannt, bei welchem mindestens einmal auf eine Scheibe eines Halbleitermaterials an mindestens einer Stelle eine Glasschicht aus einer Verbindung des Dotierungsmaterials erzeugt wird. Diese Glasschicht dient als Diffusionsquelle während des Diffusionsvorgangs. Die Glasschicht wird durch Bestreichen der Halbleiterscheibe mit einer Lösung der Verbindung des Dotierungsmaterials in einem Lösungsmittel und durch anschließende Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 1473 K erzeugt Mit Hilfe der Photoätztechnik wird die ganzflächige Giasschicht so strukturiert, daß nur an den vorgesehenen Diffusionsstellen ein Abschnitt der ursprünglichen Glasschicht stehen bleibt, welcher dann als Diffusionsquelle dient Nach diesen bekannten Verfahren soll die Diffusionstiefe praktisch nicht begrenzt sein. Genaue Angaben über Diffusionstiefe, StörsteHenkonzentration oder Widerstandsprofil bei der fertig diffundierten Halbleiterscheibe oder über Aufheizgeschwindigkeit und Atmosphäre während des Trocknungsvorgangs fehlen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren dahingehend zu präzisieren, daß nicht nur große Eindringtiefen der Dotierstoffe (15 bis 100 μπι) erreicht werden können, sondern daß auch hohe Randkonzentrationen der Dotierstoffe und ein gleichmäßiges radiales Widerstandsprofil bei Vermeidung von Um- und Gegendotierungen ermöglicht werden.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden M erkmale des Patentanspruchs 1.
Damit ergeben sich die Vorteile, daß ein Überdampfen auf unerwünschte Bereiche vermieden wird und somit Um- und Gegendotierungen nicht auftreten. Die Anordnung von weniger als 100 Stück beschichteten Halbleiterscheiben — eine Zahl, die wesentlich kleiner ist als die bei dem späteren Diffusionsvorgang vorhandene Stückzahl — können die abdampfenden Dotierstoffe nur eine geringe Konzentration in der Ofenatmosphäre annehmen, die außerdem durch einen Gasstrom noch weiter verringert wird. Diese Maßnahme verbessert die durch die Anordnung der Halbleiterscheiben im Ofen erreichbare Abschirmung zusätzlich. Auch die Verwendung von Sauerstoff in der Ofenatmosphäre verbessert die Abschirmwirkung, da Sauerstoff die Abdampffestigkeit der Dotierungszubereitungen erhöht. Mit der Einstellung des Verhältnisses zwischen Stickstoff und Sauerstoff kann der Schichtwiderstand beeinflußt werden. Bei zu großem O2-Anteil weist das radiale Widerstandsprofil allerdings größere Schwankungen auf, so daß der O2-Anteil immer geringer als der N2- Anteil zu halten ist
Im Ergebnis werden bei Thyristoren z. B. Eindringtiefen Af von 15 bis 20 μπι, gemessen auf einem Störstellenniveau von C-1017Cm-3 und bei Dioden z. B. Eindringtiefen von χ größer 30 μπι, insbesondere χ=50 bis 60 μπι erreicht Randkonzentrationen Q von Co 3b 5 · 1019Cm-3 sind realisierbar.
Weiterbildungen der Erfindung sowie deren Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung von Verfahrensbeispielen.
Durch eine Kombination der vorgenannten Einflußparameter:
— die Trocknungstemperatur oberhalb von 1237 K zu halten,
- die Stückzahl beim Trocknen kleiner als 100 zu
halten,
— durch die geometrische Anordnung für eine Abschirmung der Scheibenrückseiten zu sorgen und
— Sauerstoff während der Trocknung und während der Diffusion fließen zu lassen,
eignen sich folgende Verfahren in besonders vorteilhafter Weise für die Simultandiffusion von Dioden mit Dotierflüssigkeiten:
Beispiel 1
Auf eine Silicium-Halbleiterscheibe wird ein handelsüblicher Phosphor-Siliciumdioxid-Film (Phosphosilicafilm) aufgestrichen. Dieser Film kann z. B. Äthylalkohol als Lösungsmittel enthalten, im weiteren zusätzlich Methanol oder Isopropylalkohol und evtl. ein an sich bekanntes Verdünnungsmittel (DE-AS 20 12 927). Dieser Überzugsfilm wird im Durchlaufofen bei einer Temperatur oberhalb 1300 K, vorzugsweise etwa 1350K, während einer Zeit von einigen Minuten, beispielsweise 5 Minuten, getrocknet. Die Scheiben werden dazu nebeneinander auf Quarzplatten oder anderen Träg-irplatten flach liegend, mit der Phosphorschicht nach oben, mit konstanter Geschwindigkeit von z.B. 10cm/min durch den Durchlaufofen gezogen. Es erfolgt ein Zufluß von ca. 200 l/h Sauerstoff während des Trocknens. Nach dem Trocknen wird auf die Rückseite ein handelsüblicher Bortrioxid-Siliciumdioxid-Film aufgestrichen und an Luft bei Raumtemperatur getrocknet.
Dieser Film enthält ebenfalls zunächst bekannte flüchtige Lösungsmittel wie Äthyläther oder andere. Danach werden die Halbleiterscheiben gestapelt und eine sogenannte Stapeldiffusion bei an sich bekannten Temperaturen oberhalb von 1500 K, vorzugsweise jedoch bei etwa 1550 K, während einer Zeit von mehr als 20 Stunden, beispielsweise 23 Stunden, in einer Stickstoff-Sauerstoff-Atmosphäre bei einem Mischungsverhältnis von beispielsweise 190 :10 vorgenommen. Man erhält dabei einen niedrigen Schichtwiderstand (U/I-Wen), ein relativ gleichmäßiges radiales Widerstandsprofil und hohe Randkonzentrationen, sowie Eindringtiefen »30 μΐη.
Beispiel 2
Auf eine Silicium-Halbleiterscheibe wird ein Phosphor-Siliciumdioxid-Film auf die Vorderseite aufgestrichen. Auf die Rückseite wird ein Bortrioxid-Siliciumdioxid-Film aufgestrichen. Die bestrichenen Halbleiterscheiben werden in kleiner Stückzahl gestapelt, z. B. 35 Stück pro Stapel. Danach erfolgt das Trocknen bei Temperaturen oberhalb 1350 K, vorzugsweise bei etwa 1420 K, während einer Zeit von mindestens 10 Minuten, beispielsweise von 20 Minuten, und bei einem Sauerstoff-Durchsatz von 300 l/h. Das Trocknen kann in einem normalen Ofen oder auch gemäß Beispiel 1 in einem Durchlaufofen erfolgen. Nach dem Trocknen wird eine Stapeldiffusion vorgenommen. Da die bei hoher Temperatur getrockneten Dotierschichten nun auch bei hohen Temperaturen kaum noch Dotierstoff an die Umgebung abgeben, braucht bei der Stapeldiffusion die Anzahl der Scheiben nicht mehr beschränkt zu werden. Kleine Stapel können jetzt zu größeren zusammengefaßt, und mehrere größere Stapel bei der Diffusion nebeneinander gestellt werden. Die Diffusion
b5 erfolgt bei Temperaturen oberhalb von 1500K, vui zugsweise bei etwa 1550 K, während einer Zeit von mehr als 20 Stunden, beispielsweise von 23 Stunden, bei Anwesenheit von Stickstoff und Sauerstoff in einem
Mischungsverhältnis von beispielsweise 160 :40.
Mit dem Verfahren nach Beispiel 2 erhält man bei den vorgenannten Eindringtiefen der Dotierstoffe von > 30 μιη eine noch bessere gleichmäßige Verteilung der Oberflächenkonzentration von Phosphor als bei Beispiel 1, weil beim Verfahren nach Beispiel 1 wegen des freien Abdampfens von Phosphor während des Trockenvorgangs niedrigere Randkonzentrationen auftreten können, als sie mit dem Verfahren nach Beispiel 2 bei völliger Abdeckung (Stapeln) des Fhosphor-Siliciumdioyki-Films möglich sind.
Die besondere Trocknungs- und Diffusionstechnik
führt jedoch in allen Fällen zu Leistungs-Halbleiterbauelementen, & h. in den beschriebenen Beispielen 1 und 2 zu Halbleiter-Dioden, mit Eindringtiefen der Dotierung, die bei den bekannten Verfahren zur Herstellung von Bauelementen der Schwachstromtechnik nicht möglich sind.
Ein wesentlicher Vorteil für die Massenherstellung und die dabei erforderlichen gleichbleibenden elektrischen Eigenschaften liegt in der erreichbaren guten Reproduzierbarkeit-
Über die Reproduzierbarkeit der Diffusionsparamter nach einer Stapeldiffusion gibt die Tabelle 1 Auskunft:
Tabelle I
Reproduzierbarkeit der Phosphordotierung nach einer Stapeldiffusion von Dioden
Charge Zentrum ^ Mittel max. Rand C0 tjm
£*>WlIIl Ulli — ■
U
0,13 0,18 1020 cm"3
min. 0,12 0,17 Mittel 32
007 0,10 0,11 0,13 0,20 1,5 32
008 0,10 0,12 0,22 0,39 1,1 32
009 0,08 0,10 0,12 0,40 0,8 34
010 0,09 0,10 0,14 0,66 0,8 36
012 0,08 0,36 1,5 35
011 0,07 0,36 0,9
Dioden werden mit einem Phosphorsilicafilm bzw. mit B2OrDotierstoff dotiert und anschließend in Stapeln diffundiert. Gemessen wurden die U/l- Werte im Zentrum und 3 mm vom Rand entfernt. Die Tabelle 1 gibt die Mittelwerte von 15-30 Scheiben wieder. Außerdem sind für das Zentrum die im Scheibenkollektiv gemessenen Minimal- und Maximalwerte aufgeführt. Die Randwerte Q und Eindringtiefen χ sind Einzelwerte, nicht Mittelwerte. Die Reproduzierbarkeit der Werte von Charge zu Charge ist gut. Die Konstanz der Uli-Werte innerhalb einer Charge genügt den Ansprüchen. Zum Rand der Scheibe hin steigen die U/I-Werte zwar an, was zum einen auf das Abdampfen des Phosphors, zum anderen auf Gegendotierungen durch Bor bei der Diodendiffusion zurückzuführen ist; jedoch werden die gewünschten hohen Randkonzentrationen von im Mittel Cö>51019cm-3 erreicht. Eine weitere Reduzierung dieser Störvorgänge durch Verringerung der Anzahl der Halbleiterscheiben im Stapel und Vergrößerung des Stapelabstandes durch eingelegte Si-Streifen beim Trocknen ist daher normalerweise nicht notwendig.
Tabelle 2 gibt die Messungen für Kleindioden hinsichtlich ausreichender Sperrspannungsfestigkeit und der Trägerlebensdauer wieder. Unter »Kleindioden« werden hier Dioden mit einer Stromstärke von > 0,5 A verstanden (Sperrspannung um 2000 V [vergl. spezifischer Widerstand in Tabelle 3, z. B. Gruppe 2:55 ...60Ωαη]).
Im angeführten Beispiel wurde jede Si-Scheibe mit einem Durchmesser von 38 mm in 46 Einzelelemente unterteilt. Die in der Tabelle 2 angegebenen Ausgangsstückzahlen stellen somit jeweils nur einen kleinen Bruchteil der gesamten Charge dar, die aus etwa 280 Scheiben besteht.
Tabelle 2
Sperrspannungsausbeuten und Trägerlebensdauer an Kleindioden (Materialgruppe 2
nach Tabelle 3)
Charge Ausgangs Stückzahl »gut« % r/us n. i/ps n.
stückzahl Diffusion Gettern
001 47 33 70 8,5 26,6
002 48 39 81 15,8 19,3
003 47 44 93 11,6 23,9
004 46 44 95 10,8 23,1
005 45 35 78 9,8 23,0
006 46 44 95 8,6 24,9
007 149 143 96 15,2 27,0
008 152 147 96 26,3 26,7
009 48 45 94 8,3 27,0
010 92 65 71
Die Trägerlebensdauern wurden nach der Simultandiffusion von Bor und Phosphor (Phosphorsilicafilm) und nach einem nachfolgenden konventionellen Getterprozeß aus der Abklingspannung von Dioden nach dem Abschalten des Durchlaßstromes (Solid State Electronics 13, (1970), S. 553-564) gemessen. Nach beiden Prozeßschritten sin. die Trägerlebensdauern im Mittel mindestens ebenso hoch wie bei üblichen Fertigungsverfahren.
Ein Getterprozeß, bei dem Borosilica- und Phosphorsilicafilme als Getterschichten benutzt werden, erhöht die Trägerlebensdauer um den Faktor 1,3... 1,9.
Die durch die erfindungsgemäße Filmdiffusionen erreichbaren Trägerlebensdauern sind folglich bemerkenswert hoch, obwohl die Hochtemperaturprozesse r> rationalisiert sind.
Mit diesen hohen Trägerlebensdauerwerten sind auch die gemessenen Durchlaßspannungsabfälle und Stoßstromwerte zum Teil besser als bei konventionell hergestellten Dioden.
Beispiel 3
Dioden größerer Leistung stellen härtere Anforderungen an das Verfahren, weil bei diesen Leistungsdioden ein einzelnes Bauelement die ganze Si-Scheibe 2' weitgehend ausfüllen kann. Unter ausgesprochenen »Leistungsdioden« werden hier Dioden mit einer Stromstärke > 1 A verstanden (Sperrspannungen wie bei »Kleindioden«, vergl. z. B. Tab. 3.4, Gruppe 2, Sperrspannungen um 2000 V, spezifischer Widerstand si 55...60Ωαη).
Für die Phosphor-Dotierung wird ein Phosphorsilicafilm verwendet, für die Bor-Dotierung zweckmäßig ein Dotierstoff aus B2O3, gelöst in Äthylenglykolmonome-
Tabelle 4
Sperrspannungsausbeute an Leistungsdioden thyläther. Dieser Bor-Dotierstoff ergibt höhere Randkonzentrationen als die vorgenannten Bor-Silicafilme. Dadurch ist eine Umdotierung weniger leicht möglich, wenn etwas Phosphor während der Stapeldiffusion auf j die Bor-Seite überdampft. Es werden wiederum hohe Trocknungstemperaturen gewählt (T> 1273 K).
Zwei Gruppen von Si-Ausgangsmaterial wurden für durchgeführte Versuche eingesetzt (Tabelle 3):
Tabelle 3
Ausgangsmaterial für die Versuche an Dioden
Gruppe 1 Gruppe 2
Spez. Widerstand (U cm)
Dicke ([im)
Durchmesser (mm)
2(| EPD(IO4Cm"2)
70 .. 75 55 .. 60
380 340
29,5 38,0
2...4 0
Bei einem Teil der Versuche waren die Dotierschichten — wie oben erwähnt — mit undotierten Silicafilmen abgedeckt, um das Abdampfen der Dotierstoffe zu verhindern. Die Eindringtiefe von Bor und Phosphor betrug am Ende der Diffusion (auf der Höhe der Grunddotierung) 45 .. 65 μιτι. Nach der in der Halbleitertechnik üblichen Randanschrägung zum Erzielen hoher Sperrspannungen, wurde die Spannungsfestigkeit der Elemente bei Raumtemperatur (22° C) und nach dem Einbau im Gehäuse auch bei 1500C geprüft. Die Tabelle 4 gibt die Ergebnisse von den Leistungsdioden wieder, aufgegliedert in Dioden mit und ohne Abdeckung mit undotiertem Silicafilm:
Temp. Mat.-Gruppe Silicafilm- Ausgangs Stückzahl Bemerkungen
abdeckung stückzahl »gut«
22 C 1 ja 59 10 Heißstellen
2 nein 11 11 vorhanden
1670. .. 2100 V
Mittelwert: 1895 V
150 ( 1 ja 6 5 2020 V, 2030 V,
1980 V, 2060 V,
2160V,
2 nein 8 7 1750... 2300 V
Mittelwert: 2035 V
Die Tabelle macht deutlich, daß sich die Abdeckung mit undotierten Silicafilmen nachteilig auf die Ausbeute auswirkt Zwar wurden Umdotierungen verhindert — angefärbte Querschliffe haben das bestätigt — wahrscheinlich hat aber doch eine gewisse Gegendotierung der Randzonen stattgefunden. Die Dioden, die ohne Abdeckung diffundiert worden waren, wiesen bei den elektrischen Messungen hohe Ausbeuten auf.
Mit den vorbeschriebenen Maßnahmen können folglich auf wirtschaftliche Weise Leistungsdioden mit Dotierflüssigkeiten dotiert und die p- und n-Gebiete simultan diffundiert werden.
Hohe Ausbeuten an sperrfähigen Elementen werden erreicht, indem Umdotierungen durch abdampfende Dotierstoffatome während der Temperaturprozesse vor allem durch Trocknungstemperatur über 1273 K vermieden werden. Die Ausbeuten an sperrfähigen Elementen liegen in der Regel über 80%. Auch die übrigen elektrischen Daten der fertigen Bauelemente entsprechen den Werten bei üblicher Fertigung oder
65 sind besser.

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Dotieren von Halbleiterscheiben, wobei die Scheiben mit einer ein flüchtiges Lösungsmittel enthaltenden Dotierungszubereitung beschichtet, anschließend einige Minuten bei Temperaturen oberhalb 1273 K getrocknet und abschließend in einer oxidierenden Atmosphäre einem Diffusionsprozeß unterzogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben zum Trocknen in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre in Stapeln zu weniger als 100 Stück in einem Ofen angeordnet oder mit konstanter Geschwindigkeit durch einen Durchlaufofen gezogen werden, und daß dabei die Vorder- und Rückseiten der Scheiben gegeneinander abgeschirmt sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterscheiben mit der mit der Dotierungszubereitung beschichteten Seite nach oben nebeneinander flach auf einem Träger liegend durch den Durchlaufofen gezogen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterscheiben nach dem Trocknen der auf der Vorderseite aufgetragenen Dotiemngszubereitung auch auf der Rückseite mit einer Dotiemngszubereitung bestrichen werden, und daß diese Scheiben in Stapeln zusammengefaßt dem Diffusionsprozeß unterzogen werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterscheiben auf Vorder- und Rückseiten mit je einer Dotiemngszubereitung bestrichen werden und daß diese Scheiben in einem Stapel zusammengefaßt getrocknet und anschließend dem Diffusionsprozeß unterzogen werden.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man während der Trocknung und während der Diffusion Sauerstoff zuströmen läßt, wobei insgesamt der Anteil des Sauerstoffs unter dem des Stickstoffs gehalten wird.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf die getrocknete Dotierungszubereitung eine zweite Schicht derselben Dotierungszubereitung aufgetragen wird.
DE19762611207 1976-03-17 1976-03-17 Verfahren zum Dotieren von Halbleiterscheiben Expired DE2611207C3 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19762611207 DE2611207C3 (de) 1976-03-17 1976-03-17 Verfahren zum Dotieren von Halbleiterscheiben

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19762611207 DE2611207C3 (de) 1976-03-17 1976-03-17 Verfahren zum Dotieren von Halbleiterscheiben

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2611207A1 DE2611207A1 (de) 1977-09-29
DE2611207B2 DE2611207B2 (de) 1980-12-04
DE2611207C3 true DE2611207C3 (de) 1981-11-12

Family

ID=5972688

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19762611207 Expired DE2611207C3 (de) 1976-03-17 1976-03-17 Verfahren zum Dotieren von Halbleiterscheiben

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2611207C3 (de)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH442534A (de) * 1966-07-08 1967-08-31 Transistor Ag Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterelementes

Also Published As

Publication number Publication date
DE2611207A1 (de) 1977-09-29
DE2611207B2 (de) 1980-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0813753B1 (de) Solarzelle mit back-surface-field und verfahren zur herstellung
EP0018520B1 (de) Verfahren zur vollständigen Ausheilung von Gitterdefekten in durch Ionenimplantation von Phosphor erzeugten N-leitenden Zonen einer Siliciumhalbleitervorrichtung und zugehörige Siliciumhalbleitervorrichtung
DE3037316C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Leistungsthyristoren
DE2618445C2 (de) Verfahren zum Herstellen eines bipolaren Transistors
DE2823967C2 (de)
DE68908281T2 (de) Halbleiteranordnung mit hoher Durchbruchspannung und Verfahren für ihre Herstellung.
EP0142114B1 (de) Verfahren zum Herstellen einer Solarzelle
DE2517939A1 (de) Verfahren zur herstellung einer fuer infrarotstrahlung empfindlichen photodiode und nach diesem verfahren hergestellte photodiode
EP0025854A1 (de) Verfahren zum Herstellen von bipolaren Transistoren
DE2728985A1 (de) Halbleiterbauelemente mit minimaler anzahl von kristallgitterstoerungsgaengen
DE2754397A1 (de) Verfahren zur herstellung eines schottky-sperrschicht-kontaktes
DE2030403B2 (de) Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelementes
DE1948921A1 (de) Halbleiterbauelement,insbesondere monolithischer integrierter Schaltkreis und Verfahren zu seiner Herstellung
DE1950069B2 (de) Verfahren zum Herstellung einer Halbleiteranordnung
DE3122771A1 (de) "verfahren zur herstellung von sonnenzellen"
DE2448478A1 (de) Verfahren zum herstellen von pn-halbleiteruebergaengen
DE2617293A1 (de) Verfahren zur herstellung eines halbleiterbauelements mit wenigstens drei aktiven zonen
DE2560576C2 (de) Verfahren zum Herstellen einer integrierten Injektions-Schaltungsanordnung
DE2611207C3 (de) Verfahren zum Dotieren von Halbleiterscheiben
DE2506436C3 (de) Diffusionsverfahren zum Herstellen aluminiumdotierter Isolationszonen für Halbleiterbauelemente
EP0039509A2 (de) Thyristor mit hoher Blockierspannung und Verfahren zu seiner Herstellung
EP1050076B1 (de) Verfahren zur herstellung von dioden
DE1564406C3 (de) Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung und danach hergestellte Halbleiteranordnung
DE2537327A1 (de) Halbleiterbauelement mit einem pn- uebergang gleichfoermiger stromdichteverteilung und verfahren zum herstellen eines solchen halbleiterbauelements
EP2661768B1 (de) Verfahren zur herstellung eines halbleiterbauelements mit einem lateralen widerstandsbereich

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8320 Willingness to grant licences declared (paragraph 23)
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: BBC BROWN BOVERI AG, 6800 MANNHEIM, DE

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: ASEA BROWN BOVERI AG, 6800 MANNHEIM, DE

8339 Ceased/non-payment of the annual fee