DE3935998A1 - Gold-doped silicon semiconductor device - with axially structured charge carrier life-time profile - Google Patents
Gold-doped silicon semiconductor device - with axially structured charge carrier life-time profileInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Halbleiterbauelement mit einem kristallinen Halbleitersubstrat aus Silizium und mit einer Au- Dotierung zur Reduktion der Ladungsträger-Lebensdauer sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.The invention relates to a semiconductor component with a crystalline semiconductor substrate made of silicon and with an Au Doping to reduce the charge carrier lifespan as well Process for its production.
Zum gezielten Einstellen der Ladungsträger-Lebensdauer in Leistungs-Halbleiterbauelementen werden neben den in den letzten Jahren zunehmend verwendeten Bestrahlungstechniken (mit Elektronen, Protonen, Neutronen, Helium) auch immer noch die herkömmlichen Diffusionsmethoden unter Verwendung von meist Gold oder Platin eingesetzt.For the targeted setting of the carrier life in Power semiconductor devices are used in addition to those in the radiation techniques (with Electrons, protons, neutrons, helium) conventional diffusion methods using mostly Gold or platinum used.
Ein wesentlicher Nachteil von Diffusionsmethoden besteht darin, daß das resultierende Konzentrationsprofil im wesentlichen allein durch das Diffusionsverhalten der eindiffundierten Fremdatome im Halbleiterkristall vorgegeben ist. Im Fall von Au und Pt ergeben sich im allgemeinen U-förmige Konzentrations profile, was häufig zu unnötig hohen Durchlaßverlusten führt.A major disadvantage of diffusion methods is that that the resulting concentration profile essentially solely through the diffusion behavior of the diffused Foreign atoms in the semiconductor crystal is specified. In the case of Au and Pt generally result in U-shaped concentrations profile, which often leads to unnecessarily high transmission losses.
Um den "trade-off" zwischen einer möglichst kurzen Schaltzeit (vom Durchlaß in den Sperrzustand) und möglichst geringen Durchlaßverlusten (geringer Spannungsabfall in Durchlaß richtung) zu optimieren, werden heute u. a. auch Möglichkeiten zur axialen Lebensdauereinstellung mit Au bzw. Pt geprüft. Zu diesem Zweck werden Verfahren untersucht, welche es erlauben, den Diffusionsvorgang von Au oder Pt zu kontrollieren.The "trade-off" between the shortest possible switching times (from the passage to the blocked state) and as low as possible Pass loss (low voltage drop in pass direction) are optimized today. a. also opportunities Checked with Au or Pt for axial service life adjustment. To For this purpose, methods are examined which allow to control the diffusion process of Au or Pt.
Aus dem Artikel "Transition-Metal Impurities in Silicon; New Defect Reactions", R. Czaputa, Appl. Phys., A49 (1989), ist bekannt, daß im Siliziumkristall eine Wechselwirkung zwischen Gold und Rhodium stattfindet. Es hat sich herausgestellt, daß sich Rhodium im Siliziumkristall vorwiegend auf substitutionellen Plätzen aufhält. Eine nachfolgende Golddiffusion in Verbindung mit einem Annealing führt nun aber dazu, daß die Rh-bezogenen Defekte beinahe vollständig ersetzt werden durch substitutionelles Au.From the article "Transition-Metal Impurities in Silicon; New Defect Reactions ", R. Czaputa, Appl. Phys., A49 (1989) known that in the silicon crystal an interaction between Gold and rhodium takes place. It has been found that rhodium predominantly in the silicon crystal substitutional places. A subsequent one Gold diffusion in connection with an annealing now leads to the fact that the Rh-related defects are almost completely replaced are replaced by substitutional Au.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Halbleiterbauelement der eingangs genannten Art anzugeben, bei welchem die Ladungs träger-Lebensdauer in einem axial begrenzten Bereich mit einer Au-Dotierung eingestellt ist.The object of the invention is now a semiconductor device Specify the type mentioned, in which the cargo Carrier life in an axially limited area with a Au doping is set.
Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen von Halbleiterbauelementen anzugeben, bei denen eine Au-Dotierung in einem axial begrenzten Bereich steil abfällt.It is also an object of the invention to provide a method for Manufacture to specify semiconductor devices in which a Au doping drops steeply in an axially limited area.
Erfindungsgemäß zeichnet sich ein Halbleiterbauelement der eingangs genannten Art dadurch aus, daß die Au-Dotierung ein strukturiertes Profil aufweist, welches in axialer Richtung dadurch begrenzt ist, daß es in einem axial begrenzten Bereich im Vergleich zu einem ungestörten Au-Diffusionsprofil überproportional steil abfällt. According to the invention, a semiconductor component of type mentioned in that the Au doping structured profile, which in the axial direction is limited in that it is in an axially limited area compared to an undisturbed Au diffusion profile drops steeply.
Gemäß der Erfindung wird in einem Halbleiterbauelement der genannten Art der überproportional steile Abfall der Au- Dotierung dadurch erzeugt, daßAccording to the invention, the in a semiconductor device mentioned type of disproportionately steep drop in Doping generated in that
- a) in den gegebenen, axial begrenzten Bereich eine Rh-Dotierung eingebracht wird unda) in the given axially limited area Rh doping is introduced and
- b) danach von einer ersten Hauptfläche des Halbleitersubstrats eine Au-Dotierung derart eindiffundiert wird, daß sich zumindest im gegebenen, axial begrenzten Bereich Au-Dotierung und Rh-Dotierung überlagern.b) then from a first main surface of the Semiconductor substrate such as Au doping is diffused that at least in the given axially limited area Au doping and Rh doping overlay.
Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß auch mit der Diffusionsmethode axial strukturierte Lebensdauerprofile der Ladungsträger erzeugt werden können.The advantage of the invention is that even with the Diffusion method of axially structured lifetime profiles Charge carriers can be generated.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nimmt die Au-Dotierung im Halbleitersubstrat von einer Hauptfläche bis zum gegebenen, axial begrenzten Bereich hin in der Art eines ungestörten Au-Diffusionsprofils ab und weist im axial begrenzten Bereich eine Überhöhung gefolgt von einem überproportional steilen Abfall auf. Die Überhöhung stellt den gewünschten Abschnitt dar, in dem die Lebensdauer der Ladungsträger bezogen auf benachbarte Zonen selektiv herabgesetzt ist.According to a preferred embodiment of the invention takes the Au doping in the semiconductor substrate from one Main surface up to the given axially limited area in the type of an undisturbed Au diffusion profile and points in axially limited area followed by a cant disproportionately steep waste. The cant represents the desired section in which the life of the Load carriers selective in relation to neighboring zones is reduced.
Wenn der axial begrenzte Bereich in der Umgebung eines pn- Übergangs liegt, so daß der Emitterwirkungsgrad gezielt herabgesetzt wird, dann läßt sich auf diese Weise z. B. bei CMOS-Bauelemten das "latchen" von parasitären Strukturen vermeiden.If the axially limited area around a pn- Transition lies, so that the emitter efficiency is targeted is reduced, then z. B. at CMOS devices "latch" parasitic structures avoid.
Die erfindungsgemäße Überhöhung gefolgt vom steilen Abfall wird vorzugsweise wie folgt erzeugt: Entweder wird die Rh- Dotierung vor einer Au-Diffusion epitaktisch ins Halbleiter substrat eingebracht oder die Rh-Dotierung wird von einer zweiten, gegenüberliegenden Hauptfläche her eindiffundiert. The increase according to the invention followed by the steep drop is preferably generated as follows: Either the Rh Doping before Au diffusion epitaxially into the semiconductor introduced substrate or the Rh doping is from a diffused second, opposite main surface.
Um eine große Effizienz des Kick-out-Mechanismus zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn im gegebenen, axial begrenzten Abschnitt die Rh-Dotierung mindestens von der gleichen Größenordnung ist wie die nachfolgende Au-Dotierung.In order to achieve a high efficiency of the kick-out mechanism, it is advantageous if given axially limited Section the Rh doping at least from the same The order of magnitude is like the subsequent Au doping.
Wenn die Reduktion der Ladungsträger-Lebensdauer nahe an der Oberfläche des Halbleitersubstrat stattfinden soll, so werden Rh-Dotierung und Au-Dotierung vorzugsweise von der selben Hauptfläche her eindiffundiert.If the reduction in carrier lifetime is close to that Surface of the semiconductor substrate should take place, so Rh doping and Au doping are preferably the same Diffused main surface.
Grundsätzlich erfolgt zusammen mit dem zweiten Diffusions schritt eine Stabilisierung der Rekombinationszentren. Unter Umständen kann es aber vorteilhaft sein, zusätzlich eine abschließende Temperung durchzuführen.Basically takes place together with the second diffusion step to stabilize the recombination centers. Under Under certain circumstances, however, it may be advantageous to add one to carry out final annealing.
Die erfindungsgemäßen Bauelemente können daran erkannt werden, daß im Bereich des steilen Abfalls der Au-Dotierung (interstitielles) Rhodium vorhanden ist.The components according to the invention can be recognized by that in the area of the steep drop in Au doping (Interstitial) rhodium is present.
Aus der Gesamtheit der abhängigen Patentansprüchen ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen.From the totality of the dependent patent claims arise further advantageous embodiments.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:In the following, the invention is intended to be based on exemplary embodiments and will be explained in connection with the drawings. Show it:
Fig. 1a-e die wesentlichen Schritte des Verfahrens, wenn Rh und Au von der selben Hauptfläche ins Halbleitersubstrat eindiffundiert werden; Fig. 1a-e, the essential steps of the method when Rh and Au are diffused by the same main surface into the semiconductor substrate;
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Dotierungsprofile, wenn Au- und Rh-Dotierung von der selben Hauptfläche her eingebracht worden sind; Fig. 2 is a schematic illustration of the doping profile, if Au and Rh-doping of the same main surface side have been introduced;
Fig. 3a-e die wesentlichen Schritte des Verfahrens, wenn die Rh-Dotierung epitaktisch ins Halbleitersubstrat eingebracht wird; FIGS. 3a-e the essential steps of the method when the Rh-doped epitaxially introduced into the semiconductor substrate;
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Dotierungsprofile, wenn die Rh-Dotierung epitaktisch ins Halbleiter substrat eingebracht worden ist; undWhen the Rh-doping is a schematic illustration of the doping profiles been epitaxially introduced into the semiconductor substrate Fig. 4; and
Fig. 5 eine schematische Darstellung der Dotierungsprofile, wenn Au- und Rh-Dotierung von entgegengesetzten Hauptflächen her eingebracht worden sind.5 is a schematic representation of the doping profiles when Au and Rh-doping of the opposite primary surfaces have been introduced FIG..
Die in den Zeichnungen verwendeten Bezugszeichen und deren Bedeutung sind in der Bezeichnungsliste zusammenfassend aufgelistet. Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.The reference numerals used in the drawings and their The meaning is summarized in the list of names listed. Basically, the same parts are in the figures provided with the same reference numerals.
Fig. 1a-e zeigt die wesentlichen Schritte bei einem Herstellungsverfahren gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Fig. 1a-e shows the main steps in a manufacturing method according to a preferred embodiment of the invention.
Ausgangspunkt ist ein Halbleitersubstrat 1 aus kristallinem Silizium mit z. B. einem pn-Übergang 2 (Fig. 1a). Dieser wird beispielsweise gebildet durch eine hochdotierte Zone 3 eines ersten Leitungstyps (z. B. p-Typ) und eine niedrigdotierte Zone 4 eines zweiten Leitungstyps (z. B. n-Typ).The starting point is a semiconductor substrate 1 made of crystalline silicon with z. B. a pn junction 2 ( Fig. 1a). This is formed, for example, by a heavily doped zone 3 of a first conductivity type (e.g. p-type) and a low-doped zone 4 of a second conductivity type (e.g. n-type).
Auf einer ersten Hauptfläche 5, welche z. B. auf der Seite der hochdotierten Zone 3 liegt, wird als erstes in an sich bekannter Weise eine Rh-Prädeposition erzeugt (Fig. 1b).On a first main surface 5 , which, for. B. is on the side of the highly doped zone 3 , a Rh predeposition is first generated in a conventional manner ( Fig. 1b).
Die Rh-Prädeposition wird sodann eindiffundiert und zwar so, daß zumindest in einem vorgegebenen axial begrenzten Bereich 7 eine Rh-Dotierung entsteht, die im Hinblick auf eine nach folgende Au-Dotierung eine hinreichende große Konzentration an substitutionellem Rh aufweist (Fig. 1c).The Rh predeposition is then diffused in such a way that, at least in a predetermined axially limited region 7, there is a Rh doping which has a sufficiently large concentration of substitutional Rh with regard to a subsequent Au doping ( FIG. 1c).
Als nächstes wird wiederum auf der ersten Hauptfläche 5 eine Au-Prädeposition 8 erzeugt (Fig. 1d) .Next, an Au predeposition 8 is again generated on the first main surface 5 ( FIG. 1d).
Diese wird nachfolgend eindiffundiert (Fig. 1e). Die so entstandene Au-Dotierung 10 überlagert sich im axial begrenzten Bereich 7 mit der Rh-Dotierung 9.This is then diffused in ( Fig. 1e). The resulting Au doping 10 overlaps with the Rh doping 9 in the axially limited region 7 .
Bei der Diffusion von Au in Rh-dotiertem Silizium läuft bevorzugt ein Kick-out-Mechanismus von der FormThe diffusion of Au in Rh-doped silicon runs prefers a kick-out mechanism of the form
Auint + Rhsub → Ausub + Rhint Au int + Rh sub → Au sub + Rh int
ab, d. h. die substitutionellen Rh-Atome (Rhsub) werden durch Au- Atome (Ausub) ersetzt. Bei genügender Rh-Dotierung ist der Kick out-Mechanismus sehr effizient. Als Folge davon werden die in dem Bereich der Rh-Dotierung interstitiell eindringenden Au- Atome (Auint) in substitutionelle umgesetzt, bevor sie überhaupt tiefer ins Halbleitersubstrat eindringen können. Es resultiert ein Au-Dotierungsprofil, welches im Vergleich zu ungestörten Au-Diffusionsprofilen überproportional steil abfällt.ab, ie the substitutional Rh atoms (Rh sub ) are replaced by Au atoms (Au sub ). With sufficient Rh doping, the kick out mechanism is very efficient. As a result, the Au atoms (Au int ) that penetrate interstitially in the area of Rh doping are converted into substitutionals before they can even penetrate deeper into the semiconductor substrate. The result is an Au doping profile, which drops disproportionately steeply in comparison to undisturbed Au diffusion profiles.
Die Einstellung der Ladungsträger-Lebensdauer kann mit einer Temperung zwecks Sicherung der Langzeitstabilität der Rekombinationszentren abgeschlossen werden.The setting of the carrier life can be done with a Tempering to ensure long-term stability of the Recombination centers to be completed.
Fig. 2 veranschaulicht den beschriebenen Sachverhalt. Sie zeigt schematisch den Verlauf der verschiedenen Dotierungsprofile im Halbleitersubstrat. Fig. 2 illustrates the situation described. It shows schematically the course of the different doping profiles in the semiconductor substrate.
Gemäß der Erfindung ist eine Rh-Dotierung 9 von hinreichender Konzentration eingebracht. Im Hinblick auf eine hohe Effizienz des Kick-out-Mechanismus ist sie vorzugsweise zumindest gleich groß wie die nachfolgende Au-Dotierung 10 im axial begrenzten Bereich. According to the invention, a Rh doping 9 of sufficient concentration is introduced. In view of the high efficiency of the kick-out mechanism, it is preferably at least as large as the subsequent Au doping 10 in the axially limited area.
Der Rh-Dotierung 9 ist eine Au-Dotierung 10 überlagert. Im axial begrenzten Bereich 7 fällt die Au-Dotierung 10 überproportional steil ab (steiler Abfall 13).An Au doping 10 is superimposed on the Rh doping 9 . In the axially delimited area 7 , the Au doping 10 drops disproportionately steep (steep drop 13 ).
In Fig. 2 ist außerdem noch andeutungsweise die Dotierung des Halbleitersubstrats (gestrichelte Kurve) eingezeichnet. Im vorliegenden Fall soll beispielhaft ein pn-Übergang angedeutet werden. Der steile Abfall 13 der Au-Dotierung liegt in der Umgebung des pn-Übergangs.In Fig. 2, the doping of the semiconductor substrate (dashed curve) is also indicated. In the present case, a pn transition is to be indicated as an example. The steep drop 13 of the Au doping lies in the vicinity of the pn junction.
Eine Au-Dotierung gemäß Fig. 1 und 2 und damit ein axial strukturiertes Ladungsträger-Lebensdauerprofil, welches nur bis zu einer vorgegebenen Tiefe reicht, eignet sich insbesondere für Halbleiterbauelemente mit nicht allzu tief liegenden pn- Übergängen.An Au doping according to FIGS. 1 and 2 and thus an axially structured charge carrier lifetime profile, which only extends to a predetermined depth, is particularly suitable for semiconductor components with not too deep pn junctions.
Fig. 3a-e zeigt die wesentlichen Schritte einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Fig. 3a-e shows the main steps of another embodiment of the invention.
Ausgangspunkt ist wiederum ein Halbleitersubstrat 1 aus kristallinem Silizium (Fig. 3a).The starting point is again a semiconductor substrate 1 made of crystalline silicon ( FIG. 3a).
Auf dieses wird als erstes eine Rh-dotierte Epitaxieschicht 11 aufgewachsen (Fig. 3b). Die Konzentration der Rh-Dotierung ist auf eine nachfolgende Au-Dotierung so abzustimmen, daß ein effizienter Kick-out-Mechanismus stattfinden kann.A Rh-doped epitaxial layer 11 is first grown on this ( FIG. 3b). The concentration of the Rh doping is to be matched to a subsequent Au doping so that an efficient kick-out mechanism can take place.
Auf die Rh-dotierte Epitaxieschicht 11 folgt eine weitere Epitaxieschicht 12 (Fig. 3c). Sie weist beispielsweise eine für die Erzeugung eines pn-Übergangs geeignete sonstige Dotierung auf. Die weitere Epitaxieschicht 12 enthält aber im wesentlichen kein substitutionelles Rhodium.A further epitaxial layer 12 follows the Rh-doped epitaxial layer 11 ( FIG. 3c). For example, it has other doping suitable for producing a pn junction. However, the further epitaxial layer 12 contains essentially no substitutional rhodium.
Als nächstes wird auf eine Hauptfläche 15 des durch die Epitaxieschichten erweiterten Halbleitersubstrats 1 eine Au- Prädeposition 8 aufgebracht (Fig. 3d). Next, an Au predeposition 8 is applied to a main surface 15 of the semiconductor substrate 1 expanded by the epitaxial layers ( FIG. 3d).
Diese wird sodann eindiffundiert (Fig. 3e), und die resultierende Au-Dotierung 17 wird gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform fakultativ einer abschließenden Temperung unterzogen, die zur Stabilisierung dient.This is then diffused in ( FIG. 3e), and the resulting Au doping 17 is optionally subjected to a final tempering, which serves for stabilization, according to an advantageous embodiment.
Auch bei diesem Verfahren ist in einem axial begrenzten Bereich 7 eine Rh-Dotierung 16 von einer Au-Dotierung 17 überlagert.With this method too, an Rh doping 16 is superimposed by an Au doping 17 in an axially delimited region 7 .
In der weiteren Epitaxieschicht 12 diffundieren die Au-Atome ungestört in herkömmlicher Weise. Sobald sie aber in die Rh- dotierte Epitaxieschicht 11 eindringen, beginnt der bevorzugte Kick-out-Mechanismus zu arbeiten. Im axial begrenzten Bereich, welcher im vorliegenden Fall im wesentlichen durch die Rh- dotierte Epitaxieschicht 11 verkörpert ist, bildet sich infolgedessen ein Profil aus, welches eine Überhöhung 14 gefolgt von einem überproportional steilen Abfall 13 aufweist.In the further epitaxial layer 12 , the Au atoms diffuse undisturbed in a conventional manner. However, as soon as they penetrate the Rh-doped epitaxial layer 11 , the preferred kick-out mechanism begins to work. As a result, a profile is formed in the axially limited area, which in the present case is essentially embodied by the Rh-doped epitaxial layer 11 , which has an elevation 14 followed by a disproportionately steep drop 13 .
Fig. 4 veranschaulicht diesen Sachverhalt. Die epitaktisch eingebrachte Rh-Dotierung 16 bestimmt, wohin der steile Abfall 13 zu liegen kommt. Die Au-Dotierung 17 dringt von der Hauptfläche her ein und nimmt zuerst in der Art eines ungestörten Au-Diffusionsprofils ab. Dort wo sich die Au- Dotierung 17 mit der Rh-Dotierung 16 zu überlagern beginnt, entsteht eine Überhöhung 14 (Buckel) gefolgt von einem steilen Abfall 13. Fig. 4 illustrates this fact. The epitaxially introduced Rh doping 16 determines where the steep drop 13 comes to lie. The Au doping 17 penetrates from the main surface and first decreases in the manner of an undisturbed Au diffusion profile. Where the Au doping 17 begins to overlap with the Rh doping 16 , there is an elevation 14 (hump) followed by a steep drop 13 .
Die in Fig. 4 gezeigte Form des Profils eignet sich nicht nur für Halbleiterbauelement hoher Leistung. Sie kann auch für CMOS-Bauelemente vorteilhaft verwendet werden.The shape of the profile shown in FIG. 4 is not only suitable for high-power semiconductor components. It can also be used advantageously for CMOS components.
Um das "Latchup"-Verhalten von CMOS-Strukturen zu verbessern, sind in der CMOS-Technologie gegenwärtig Bestrebungen im Gang, mit Hochenergie-Implantationen sogenannte "retrograde-wells" herzustellen. Diese haben im wesentlichen die Aufgabe, den Emitterwirkungsgrad des pn-Übergangs zum Substrat zu verringern, damit im Bauelement keine parasitären Strukturen "latchen".In order to improve the "latchup" behavior of CMOS structures, efforts are currently underway in CMOS technology, with high-energy implantations so-called "retrograde wells" to manufacture. These essentially have the task of Emitter efficiency of the pn junction to the substrate reduce so that there are no parasitic structures in the component "latchen".
Denselben Effekt (nämlich Verminderung des Emitterwirkungs grades) kann man erzielen, wenn man im Bereich eines solchen pn-Übergangs die Ladungsträger-Lebensdauer (und damit die Diffusionslänge) mit einem erfindungsgemäßen Au- Dotierungsprofil verkleinert.The same effect (namely reduction of the emitter effect degrees) can be achieved if you are in the area of such pn transition the charge carrier lifespan (and thus the Diffusion length) with an Au according to the invention Doping profile reduced.
Eine Au-Dotierung mit Überhöhung des Profils und steilem Abfall läßt sich auch noch auf eine andere Art realisieren. Das entsprechende Herstellungsverfahren ähnelt dem in Fig. 1a-e gezeigten. Der Unterschied liegt darin, daß Gold und Rhodium nicht von der selben, sondern von gegenüberliegenden Hauptflächen her eindiffundiert werden. Die Rh-Dotierung dringt also gleichsam von hinten ein und bildet für das von vorn eindiffundierende Au in vorgegebener Tiefe eine "Wand", bei welcher sich das Au "sammelt".Au doping with elevation of the profile and steep drop can also be realized in another way. The corresponding manufacturing process is similar to that shown in Fig. 1a-e. The difference is that gold and rhodium are not diffused from the same, but from opposite main surfaces. The Rh doping thus penetrates from behind, as it were, and forms a "wall" for the Au diffusing in from the front at a predetermined depth, from which the Au "collects".
Fig. 5 veranschaulicht den soeben geschilderten Sachverhalt. Die Rh-Dotierung 16 und die von der gegenüberliegenden Hauptfläche her eindringende Au-Dotierung 17 überlappen sich in einem axial begrenzten Bereich 7, wobei die Au-Dotierung eine Überhöhung 14 bildet, die von einem überproportional steilen Abfall 13 gefolgt ist. Dies hat wiederum als Grund, daß die noch vorhandenen, interstitiell diffundierenden Au-Atome im Vergleich zur Diffusion in Silizium ohne Rh-Dotierung (d. h. zur ungestörten Diffusion) bevorzugt in substitutionelle Au-Atome umgesetzt werden. Fig. 5 illustrates the situation just described. The Rh doping 16 and the Au doping 17 penetrating from the opposite main surface overlap in an axially delimited region 7 , the Au doping forming an elevation 14 which is followed by a disproportionately steep drop 13 . This in turn has the reason that the interstitially diffusing Au atoms still present are preferably converted into substitutional Au atoms compared to diffusion in silicon without Rh doping (ie for undisturbed diffusion).
Es versteht sich, daß die Tiefe des axial begrenzten Bereichs, die konkreten Werte der Dotierungskonzentration, die Größe der Überhöhung usw. wesentlich von der Art des zu implementieren den Halbleiterbauelements abhängen.It is understood that the depth of the axially delimited area, the concrete values of the doping concentration, the size of the Cant, etc. much of the type of implement depend on the semiconductor device.
Abschließend kann gesagt werden, daß die Erfindung die Mittel geschaffen hat, um mit der Diffusionsmethode axial strukturierte Ladungsträger-Lebensdauerprofile erzeugen zu können. In conclusion it can be said that the invention is the means has created to use the diffusion method axially structured load carrier life profiles generate too can.
BezeichnungslisteLabel list
1 Halbleitersubstrat;
2 pn-Übergang;
3 hochdotierte Zone;
4 niedrigdotierte Zone;
5, 15 Hauptfläche;
6 Rh-Prädeposition;
7 axial begrenzter Bereich;
8 Au-Prädeposition;
9, 16 Rh-Dotierung;
10, 17 Au-Dotierung;
11 Rh-dotierte Epitaxieschicht;
12 weitere Epitaxieschicht;
13 steiler Abfall;
14 Überhöhung. 1 semiconductor substrate;
2 pn junction;
3 highly doped zone;
4 low doped zone;
5, 15 main area;
6 Rh predeposition;
7 axially limited area;
8 Au predeposition;
9, 16 Rh doping;
10, 17 Au doping;
11 Rh-doped epitaxial layer;
12 more epitaxial layers;
13 steep descent;
14 cant.
Claims (10)
- a) die Au-Dotierung von einer Hauptfläche des Halbleitersubstrats bis zum gegebenen axial begrenzten Bereich hin in der Art eines ungestörten Au- Diffusionsprofils abnimmt und
- b) im axial begrenzten Bereich eine Überhöhung gefolgt von einem überproportional steilen Abfall aufweist.
- a) the Au doping decreases from a main surface of the semiconductor substrate to the given axially limited area in the manner of an undisturbed Au diffusion profile and
- b) has an increase in the axially limited area followed by a disproportionately steep drop.
- a) in den gegebenen, axial begrenzten Bereich eine Rh-Dotierung eingebracht wird und
- b) danach von einer ersten Hauptfläche des Halbleitersubstrats eine Au-Dotierung derart eindiffundiert wird, daß sich zumindest im gegebenen, axial begrenzten Bereich Au-Dotierung und Rh-Dotierung überlagern.
- a) Rh doping is introduced into the given, axially limited area and
- b) an Au doping is then diffused from a first main surface of the semiconductor substrate in such a way that Au doping and Rh doping overlap at least in the given, axially limited region.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19893935998 DE3935998A1 (en) | 1989-10-28 | 1989-10-28 | Gold-doped silicon semiconductor device - with axially structured charge carrier life-time profile |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19893935998 DE3935998A1 (en) | 1989-10-28 | 1989-10-28 | Gold-doped silicon semiconductor device - with axially structured charge carrier life-time profile |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3935998A1 true DE3935998A1 (en) | 1991-05-02 |
Family
ID=6392461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19893935998 Withdrawn DE3935998A1 (en) | 1989-10-28 | 1989-10-28 | Gold-doped silicon semiconductor device - with axially structured charge carrier life-time profile |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3935998A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2626075C1 (en) * | 2016-03-14 | 2017-07-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чеченский государственный университет" (ФГБОУ ВО "Чеченский государственный университет") | Method of semiconductor device manufacturing |
-
1989
- 1989-10-28 DE DE19893935998 patent/DE3935998A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2626075C1 (en) * | 2016-03-14 | 2017-07-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чеченский государственный университет" (ФГБОУ ВО "Чеченский государственный университет") | Method of semiconductor device manufacturing |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |