DE4012453A1 - Electrochemical etching of cpd. semiconductor crystals for use as phot - using strongly alkaline soln. which features alkali or alkaline earth-cyanide as complexing agent, used for photodetectors - Google Patents
Electrochemical etching of cpd. semiconductor crystals for use as phot - using strongly alkaline soln. which features alkali or alkaline earth-cyanide as complexing agent, used for photodetectorsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Oberflächenbe handlung für photoempfindliche Verbindungshalbleiter mit einem elektrolytischen Ätzschritt, bei dem der Verbindungshalbleiter als Anode und eine inerte Kathode in ein ohne Stromfluß chemisch inertes Lösungsmittel hoher Viskosität eingetaucht wird, dem eine starke Lauge hinzugefügt ist, wobei zwischen der Anode und der Kathode ein Strom für eine vorbestimmte Zeit eingeprägt wird.The invention relates to a method for surface coating action for photosensitive compound semiconductors with an electrolytic etching step in which the Compound semiconductor as an anode and an inert cathode in a chemically inert solvent without current flow high viscosity is immersed, which is strong Lye is added, being between the anode and the A current is impressed on the cathode for a predetermined time becomes.
Ein derartiges Verfahren zur Oberflächenbehandlung von II-VI-Verbindungshalbleitern ist aus der US-PS 39 77 018 bekannt. Da die mittlere Eindringtiefe von Photonen kleiner als die Diffusionslänge der optisch angeregten Minoritätsladungsträgern ist, wird die Güte eines jeden photoempfindlichen Halbleiters von den Oberflächeneigenschaften entscheidend beeinflußt. Daher wird mit einer entsprechenden Oberflächenbehandlung versucht eine gleichmäßige, in ihrer Zusammensetzung reproduzierbare Oberfläche zu schaffen.Such a method for surface treatment of II-VI compound semiconductors is from US-PS 39 77 018 known. Since the mean penetration depth of Photons smaller than the diffusion length of the optically is excited minority carriers, goodness of each photosensitive semiconductor from the Surface properties decisively influenced. Therefore comes with an appropriate surface treatment tries an even, in their composition to create a reproducible surface.
Nach dem Stand der Technik bildet eine 0,1 molare-KOH Lösung in 90 Prozent Äthylenglykol und 10 Prozent Wasser den Elektrolyten, in dem der zu behandelnde Verbindungshalbleiter als Anode und ein Kohlestab als Kathode eingetaucht sind. Eine Zeitkontrollschaltung bestimmt die Zeitdauer, für die der Versuchsanordnung ein Strom von ungefähr 3 Milliampere eingeprägt wird.According to the prior art, a 0.1 molar KOH forms Solution in 90 percent ethylene glycol and 10 percent Water the electrolyte in which to be treated Compound semiconductor as an anode and a carbon rod as Cathode are immersed. A time control circuit determines the length of time for which the experimental set-up a current of approximately 3 milliamperes is impressed.
Der für eine bestimmte Zeit eingeprägte konstante Strom schafft eine anodische Oxidschicht mit der gewünschten gleichförmigen Dicke. Hierbei entstehen Oxidschichten mit Grenzschichten, die für n-dotiertes Material posi tive Ladungen enthalten. Diese positiven Ladungen stoßen die Löcher-Minoritätsträger ab, vermindern die Oberflächenrekombination und erhöhen die Lebenszeit und Mobilität dieser Träger.The constant current impressed for a certain time creates an anodic oxide layer with the desired one uniform thickness. This creates oxide layers with boundary layers that are posi for n-doped material tive charges included. These positive charges repel the hole minority carriers, reduce the Surface recombination and increase lifetime and Mobility of these carriers.
Die fixen positiven Ladungen bestimmen in negativer Weise die reproduzierbare Empfindlichkeit des Sensors und verhindern insbesondere eine ausreichende Empfind lichkeit bei p-Typ Verbindungshalbleitern.The fixed positive charges determine in negative Way the reproducible sensitivity of the sensor and in particular prevent sufficient sensitivity P-type compound semiconductors.
Aus der oben genannte Schrift ist auch ein Verfahren zum Abtragen von MOT-Kristallen bekannt, das auf Ätzen mit Brom-Methanol-Lösung beruht. Diese Verfahren dient dazu, ungenügend glatte Oberflächenzonen zu entfernen. Jedoch führt dies zu der Ausbildung einer gestörten Oberflächenschicht mit einer vom Volumenkristall ab weichenden Stöchiometrie. Auf der Kristalloberfläche verbleiben nämlich amorphe Ätzrückstände z. B. bei HgCdTe- und HgZnTe-Verbindungshalbleitern elementares Tellur und/oder Eigenoxide wie HgTeO3, wobei die Menge und die Zusammensetzung dieser Ätzrückstände schlecht reproduzierbar ist. Diese Ätzrückstände beeinflussen anschließende Prozeßschritte im Sinne einer nachtei ligen Auswirkung auf die Rauscheigenschaften der herzu stellenden Bauelemente. Die genannten Eigenoxiddeck schichten führen in p-dotiertem Material zur Ausbildung einer Inversionsschicht an der Grenzfläche zum Oxyd. Die damit vergrößerte und schlecht reproduzierbare Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit des p-dotier ten Materials beeinträchtigt über das Pauschen die Oualität und damit die nutzbare Fertigungsausbeute in der Produktion.A method for removing MOT crystals based on etching with bromine-methanol solution is also known from the abovementioned document. This process is used to remove insufficiently smooth surface zones. However, this leads to the formation of a disturbed surface layer with a stoichiometry that deviates from the bulk crystal. This is because amorphous etching residues remain on the crystal surface, e.g. B. in HgCdTe and HgZnTe compound semiconductors elemental tellurium and / or intrinsic oxides such as HgTeO 3 , the amount and composition of these etching residues is difficult to reproduce. These etching residues influence subsequent process steps in the sense of an adverse effect on the noise properties of the components to be manufactured. The above-mentioned natural oxide cover layers lead to the formation of an inversion layer at the interface with the oxide in p-doped material. The thus increased and poorly reproducible surface recombination speed of the p-doped material affects the quality and thus the usable manufacturing yield in production.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfin dung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ober flächenbehandlung für photoempfindliche Verbindungs halbleiter zu schaffen, mit dem die Oberflächenschich ten kristallisch geordnet sowie stöchiometrisch zusam mengesetzt sind und keine Ätzrückstände aufweisen.The Erfin is based on this state of the art based on the task of a procedure for the super surface treatment for photosensitive connection to create semiconductors with which the surface layer ten crystalline ordered and stoichiometric together are set and have no etching residues.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Elektrolyten ein Komplexbildner hinzugefügt wird.This object is achieved in that a complexing agent is added to the electrolyte.
Dadurch, daß ein Komplexbildner in der starken Lauge hoher Viskosität vorliegt, während die Anode oxidiert wird, können die Ätzrückstände durch den Komplex in Lösung gehen, wodurch der Oberflächenbereich in seiner stöchiometrischen Zusammensetzung abgetragen wird, so daß eine kristallisch geordnete und stöchiometrisch zusammengesetzte Einkristalloberfläche verbleibt. Damit sind Oberflächen z. B. von II-VI Verbindungshalbleitern einfach und sicher reproduzierbar zu erzeugen.The fact that a complexing agent in the strong alkali high viscosity while the anode is oxidizing the etching residues through the complex in Solution, leaving the surface area in its stoichiometric composition is removed, so that a crystalline order and stoichiometric composite single crystal surface remains. In order to are surfaces z. B. from II-VI compound semiconductors easy and safe to produce reproducibly.
Vorzugsweise besteht der Komplexbildner aus Alkali bzw. Erdalkalicyaniden in einer Lösung von mehr als 0,01 Mol pro Liter.The complexing agent preferably consists of alkali or alkaline earth cyanides in a solution of more than 0.01 moles per liter.
Ohne Stromfluß ist der Elektrolyt chemisch inert, so daß nur für die Zeit der Aufprägung eines Stromes die gewünschte Oxydation und das in-Lösung- gehen der Ätzrückstände geschieht. Damit läßt sich präzise die abgetragene Materialmenge durch Messung der umgesetzten elektrischen Ladung kontrollieren. Pro mCb Ladung und cm2 Fläche wird dabei eine Oberflächenschicht von ca. 7 Angström Dicke abgetragen. Without a current flow, the electrolyte is chemically inert, so that the desired oxidation and the dissolving of the etching residues only occur during the time a current is applied. This allows the amount of material removed to be precisely checked by measuring the electrical charge converted. A surface layer of approximately 7 angstroms thickness is removed per mCb charge and cm 2 area.
Vorzugsweise beträgt die Stromdichte zwischen 0,01 und 10 mA pro cm2. Bei einer Stromdichte von 0,3 mA/cm2 beträgt die Abtragungsrate des Kristalls an der als Anode wirksamen Oberfläche ca. 2 Angström pro Sekunde und die Dicke der abgetragenen Schicht kann mit einer einfachen Zeitmessung direkt verfolgt werden. Pro Millicoulomb Ladung und einer Fläche von einem cm2 wird eine Schicht von 7 Angström Dicke abgetragen.The current density is preferably between 0.01 and 10 mA per cm 2 . At a current density of 0.3 mA / cm 2 , the removal rate of the crystal on the surface acting as the anode is approximately 2 angstroms per second and the thickness of the removed layer can be followed directly with a simple time measurement. A layer 7 angstroms thick is removed per millicoulomb charge and an area of one cm 2 .
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der in den Zeich nungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläu tert. Es zeigen:The invention based on the in the drawing Illustrations illustrated embodiments in more detail tert. Show it:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Elektrolyse vorrichtung gemäß einem ersten Ausführungs beispiel, und Fig. 1 is a schematic view of an electrolysis device according to a first embodiment example, and
Fig. 2 eine Seitenansicht einer Anode gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Fig. 2 is a side view of an anode according to a second embodiment.
Die Fig. 1 zeigt in einer schematischen Ansicht eine Elektrolysevorrichtung 1 mit einem Elektrolysebehälter 2, in dem ein Elektrolyt 3 eingefüllt ist. Der Elektro lyt 3 besteht aus einem wässrigen Lösungsmittel hoher Viskosität, welches ohne das Vorliegen eines Stromflus ses chemisch inert ist. Es kann hauptsächlich aus Glyzerin oder Äthylenglykol bestehen. Es ist z. B. auch ein Gemisch von 90 Prozent Äthylenglykol und 10 Prozent Wasser möglich. Zu diesem Lösungsmittel ist eine starke Lauge hinzugefügt. Bei dieser Lauge kann es sich um ein zugesetztes Hydroxid handeln, z. B. um Kalilauge mit einem pH-Wert von vorzugsweise größer als 10, der noch 0,1-m KCN als Komplexbildner zugefügt wird. Das Elek trolytgefäß 2 ist mit einem Deckel 5 abgeschlossen. Zwischen dem Elektrolyten 2 und dem Deckel 5 steht eine Gassäule 5, die vorzugsweise aus trockenem Stickstoff besteht, um zu verhindern, daß freier Sauerstoff in dem Elektrolyten 3 in Lösung geht und den Ätzschritt beein flußt. Fig. 1 shows a schematic view of an electrolysis apparatus 1 with an electrolytic tank 2, in which an electrolyte is filled. 3 The Elektro lyt 3 consists of an aqueous solvent of high viscosity, which is chemically inert without the presence of a current flow. It can mainly consist of glycerin or ethylene glycol. It is Z. B. also a mixture of 90 percent ethylene glycol and 10 percent water possible. A strong alkali is added to this solvent. This lye can be an added hydroxide, e.g. B. potash lye with a pH of preferably greater than 10, which is added 0.1-m KCN as a complexing agent. The electrolyte vessel 2 is closed with a lid 5 . Between the electrolyte 2 and the lid 5 is a gas column 5 , which preferably consists of dry nitrogen, to prevent free oxygen in the electrolyte 3 from going into solution and influencing the etching step.
In dem Deckel 5 des Gefäßes 2 sind zwei gasdichte Durchführungen 7 für Elektroden 8 und 9 angeordnet.Two gas-tight bushings 7 for electrodes 8 and 9 are arranged in the cover 5 of the vessel 2 .
Durch die eine Durchführung 7 ist eine inerte Kathode 8 in den Elektrolyten 3 eingetaucht. Die inerte Kathode 8 kann aus Platin oder aus Kohlenstoff bestehen.Through an implementation 7 , an inert cathode 8 is immersed in the electrolyte 3 . The inert cathode 8 can consist of platinum or carbon.
Durch die andere Durchführung 7 ist die mit dem zu bearbeitenden Substrat 13 versehene Anodenhalterung 9 in den Elektrolyten 3 eingetaucht. Die Zuführungslei tung 10, die die Rückseite eines mit Paraffin 11 auf dem Träger 12 befestigten Substrates 13 kontaktiert, befindet sich zum Schutz vor Oxydation in einer Glasum mantelung und hat keinen direkten Kontakt zum Elektro lyten.The anode holder 9 provided with the substrate 13 to be processed is immersed in the electrolyte 3 through the other bushing 7 . The feed line 10 , which contacts the back of a substrate 13 fixed with paraffin 11 on the support 12 , is located to protect against oxidation in a glass jacket and has no direct contact to the electrolyte.
Das Substrat 13 kann z. B. ein II-VI-Schwermetall-Ver bindungshalbleiter wie Hg1-xCdxTe sein.The substrate 13 may e.g. B. a II-VI heavy metal Ver compound semiconductor such as Hg 1-x Cd x Te.
Die Kathode 8 und die Anode 9 sind über die Verbin dungsleitungen 10 und 15 an eine Stromansteuerschaltung 20 angeschlossen. Die Stromansteuerschaltung 20 prägt einen vorzugsweise konstanten Strom für eine vorbe stimmte Zeit dem Elektrolyten 3 auf. Dabei wird vor zugsweise eine Stromdichte zwischen 0,1 und 10 mA pro cm2 aufgeprägt. Bei einer Stromdichte von 300 mA pro cm2 beträgt die Abtragungsrate des Kristalls 13 an der als Anode wirksamen Oberfläche 14 ca. 2 Angström pro Sekunde, so daß die Dicke der abgetragenen Schicht mit einer einfachen Zeitmessung direkt verfolgt werden kann. Pro Millicoulomb Ladung und einer Fläche von einem cm2 wird eine Schicht von 7 Angström Dicke abge tragen.The cathode 8 and the anode 9 are connected via the connec tion lines 10 and 15 to a current control circuit 20 . The current control circuit 20 impresses a preferably constant current for a predetermined time on the electrolyte 3 . In this case, a current density between 0.1 and 10 mA per cm 2 is preferably impressed. At a current density of 300 mA per cm 2 , the removal rate of the crystal 13 on the surface 14 acting as an anode is approximately 2 angstroms per second, so that the thickness of the removed layer can be directly monitored with a simple time measurement. A layer of 7 angstroms thick is removed per millicoulomb charge and an area of one cm 2 .
Dem Elektrolyten 3 ist ein Komplexbildner zugesetzt. Vorzugsweise handelt es sich um ein Alkali- oder Erdal kalicyanid, das in einer Konzentration von vorzugsweise mindestens 0,01 Mol pro Liter zugefügt ist.A complexing agent is added to the electrolyte 3 . It is preferably an alkali or alkaline earth metal cyanide which is added in a concentration of preferably at least 0.01 mol per liter.
Nach Abschluß der elektrolytischen Ätzung wird die Glashalterung mit der Kristallscheibe 13 und der behan delten Oberfläche 14 in Methanol gereinigt und mit Stickstoff trockengeblasen. Im Anschluß daran wird die Kristallscheibe 13 mit erwärmten Trichloräthylen bei 50°C von der Halterung 12 gelöst, mit Aceton und Methanol gereinigt und wieder mit Stickstoff trockenge blasen. Die nun erzeugte Oberfläche ist stöchiometrisch entsprechend dem Kristallkörper zusammengesetzt und weist keine Ätzrückstände oder eine Eigenoxidschicht in ihren obersten Oberflächenschichten auf. Das so behan delte Halbleitersubstrat hat eine Oberfläche ohne Inversionsschicht und ermöglicht so in weiteren Prozeß schritten die Herstellung von Bauelementen z. B. auf Hg1-xCd1Te-p-Typ-Substraten oder weist gute elektrische Eigenschaften und eine hohe Empfindlichkeit bei seiner Verwendung als photoempfindlicher n-Typ-Halbleiter auf. After completion of the electrolytic etching, the glass holder with the crystal disk 13 and the treated surface 14 is cleaned in methanol and blown dry with nitrogen. Subsequently, the crystal disk 13 is dissolved with heated trichlorethylene at 50 ° C from the bracket 12 , cleaned with acetone and methanol and again blow dry with nitrogen. The surface now produced is stoichiometrically composed in accordance with the crystal body and has no etching residues or a self-oxide layer in its uppermost surface layers. The semiconductor substrate treated in this way has a surface without an inversion layer and thus enables the production of components in further process steps, for. B. on Hg 1-xCd1 Te-p-type substrates or has good electrical properties and high sensitivity when used as a photosensitive n-type semiconductor.
Die Fig. 2 zeigt eine Anode 29 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. In diesem Falle liegt eine CdHgTe-Epitaxieschicht 30 vor, die auf einer hochohmigen Substratscheibe 31 abgeschieden wurde. Die kristalline Substratscheibe 31 kann aus CdZnTe oder Gallium-Arsenid hergestellt sein. Von der Rückseite 37 des Substrates 30 wird eine Leitsilberverbindung 32 zur Epitaxieschicht 30 geführt, um einen elektrischen Kontakt zwischen der Verbindungsleitung 10 und der Epitaxieschicht 30 zu schaffen. FIG. 2 shows an anode 29 according to a second embodiment of the invention. In this case, there is a CdHgTe epitaxial layer 30 which has been deposited on a high-resistance substrate disk 31 . The crystalline substrate disk 31 can be made of CdZnTe or gallium arsenide. A conductive silver connection 32 is led from the rear side 37 of the substrate 30 to the epitaxial layer 30 in order to create an electrical contact between the connecting line 10 and the epitaxial layer 30 .
Durch kurzfristiges Aufschmelzen von Paraffin 34 wird das Substrat 31 auf dem Glashalter 12 befestigt und gleichzeitig mit einem Paraffin-Ansatz 35 das Leitsil ber 32 abgedeckt, so daß es mit dem Elektrolyten 3 nicht in Berührung kommt. Anschließend wird das Leit silber 32 auf der Substratrückseite 37 mit der Zufüh rung 10 elektrisch kontaktiert. Der anschließende Ätzschritt in den in der Fig. 2 nicht gezeichneten Elektrolytgefäß 3 entspricht dem im Zusammenhang mit der Fig. 1 erläuterten Ätzschritt.By briefly melting paraffin 34 , the substrate 31 is attached to the glass holder 12 and at the same time covered the Leitsil 32 with a paraffin approach 35 so that it does not come into contact with the electrolyte 3 . Then the Leit silver 32 is electrically contacted on the substrate 37 with the feed 10 . The subsequent etching step in the electrolyte vessel 3 (not shown in FIG. 2 ) corresponds to the etching step explained in connection with FIG. 1.
Claims (8)
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| DE4012453A DE4012453A1 (en) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | Electrochemical etching of cpd. semiconductor crystals for use as phot - using strongly alkaline soln. which features alkali or alkaline earth-cyanide as complexing agent, used for photodetectors |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE4012453A DE4012453A1 (en) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | Electrochemical etching of cpd. semiconductor crystals for use as phot - using strongly alkaline soln. which features alkali or alkaline earth-cyanide as complexing agent, used for photodetectors |
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| DE4012453C2 DE4012453C2 (en) | 1992-03-12 |
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ID=6404645
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| DE4012453A Granted DE4012453A1 (en) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | Electrochemical etching of cpd. semiconductor crystals for use as phot - using strongly alkaline soln. which features alkali or alkaline earth-cyanide as complexing agent, used for photodetectors |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999005344A1 (en) * | 1997-07-28 | 1999-02-04 | Nft Nanofiltertechnik Gesellschaft Mit Beschränkter Haftung | Method for producing a filter |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3977018A (en) * | 1972-12-04 | 1976-08-24 | Texas Instruments Incorporated | Passivation of mercury cadmium telluride semiconductor surfaces by anodic oxidation |
| DE2811390A1 (en) * | 1977-04-01 | 1978-10-05 | Itt Ind Gmbh Deutsche | METHOD FOR ELECTROLYTIC ETCHING OF A SEMICONDUCTOR BODY |
-
1990
- 1990-04-19 DE DE4012453A patent/DE4012453A1/en active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3977018A (en) * | 1972-12-04 | 1976-08-24 | Texas Instruments Incorporated | Passivation of mercury cadmium telluride semiconductor surfaces by anodic oxidation |
| DE2811390A1 (en) * | 1977-04-01 | 1978-10-05 | Itt Ind Gmbh Deutsche | METHOD FOR ELECTROLYTIC ETCHING OF A SEMICONDUCTOR BODY |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Bogenschütz A.S.: Oberflächentechnik und Galvanotechnik in der Elektronik, Saulgau 1971, S. 264-265 * |
| JP-OS 52-64871. In: Patent Abstracts of Japan * |
| Ostermayer Jr., F.W. und Kohl. P.A.: Photoelectrochemical etching of P-GaAs. In: Appl. Phys. Lett. 39(1), 1. Jg., 1981, S. 76-78 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999005344A1 (en) * | 1997-07-28 | 1999-02-04 | Nft Nanofiltertechnik Gesellschaft Mit Beschränkter Haftung | Method for producing a filter |
| US6328876B1 (en) | 1997-07-28 | 2001-12-11 | Nft Nanofiltertechnik Gesellschaft Mit Beschankter Haftung | Method for producting a filter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4012453C2 (en) | 1992-03-12 |
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