JPH0869997A - パッシベーション層を有する半導体デバイス - Google Patents
パッシベーション層を有する半導体デバイスInfo
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- JPH0869997A JPH0869997A JP7224720A JP22472095A JPH0869997A JP H0869997 A JPH0869997 A JP H0869997A JP 7224720 A JP7224720 A JP 7224720A JP 22472095 A JP22472095 A JP 22472095A JP H0869997 A JPH0869997 A JP H0869997A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 パッシベーション層を有する半導体デバイス
及びこの半導体デバイスのパッシベーション層を反転層
を形成することなく製造する方法を提供する。 【構成】 半導体基体のｐｎ接合の表面寄りの部分を覆
うパッシベーション層に０．０１〜２０重量％の酸素を
ドープされた非晶質水素含有炭素（ａ−Ｃ：Ｈ）を使用
する。
及びこの半導体デバイスのパッシベーション層を反転層
を形成することなく製造する方法を提供する。 【構成】 半導体基体のｐｎ接合の表面寄りの部分を覆
うパッシベーション層に０．０１〜２０重量％の酸素を
ドープされた非晶質水素含有炭素（ａ−Ｃ：Ｈ）を使用
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体基体の表面寄り
にある少なくとも１つのｐｎ接合と、非晶質水素含有炭
素（ａ−Ｃ：Ｈ）からなりｐｎ接合の少なくとも表面寄
りの部分を覆うパッシベーション層を施された半導体基
体を有する半導体デバイスに関する。
にある少なくとも１つのｐｎ接合と、非晶質水素含有炭
素（ａ−Ｃ：Ｈ）からなりｐｎ接合の少なくとも表面寄
りの部分を覆うパッシベーション層を施された半導体基
体を有する半導体デバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の半導体デバイスは例えばドイツ
連邦共和国特許出願公開第４０１３４３５号明細書に記
載されている。その明細書にはパッシベーション層とし
てホウ層をドープされた非晶質水素含有炭素（ａ−Ｃ：
Ｈ）を使用できることが記載されている。
連邦共和国特許出願公開第４０１３４３５号明細書に記
載されている。その明細書にはパッシベーション層とし
てホウ層をドープされた非晶質水素含有炭素（ａ−Ｃ：
Ｈ）を使用できることが記載されている。
【０００３】ホウ層をドープされた非晶質水素含有炭素
から成るこのような層はパッシベーション層に対する所
与の条件を全般に良好に満すものである。例えばその抵
抗率は１０8 Ωｃｍ以上、状態密度は数１０19ｃｍ-3ｅ
Ｖ-1、スピン密度は１０19〜１０22ｃｍ-3、熱負荷能力
は２９０℃までの温度に耐えるものである。更にこのパ
ッシベーション層は水の浸透率が低い。この層はまた縁
形状の複雑な半導体基体の不活性化にも好適なものであ
る。
から成るこのような層はパッシベーション層に対する所
与の条件を全般に良好に満すものである。例えばその抵
抗率は１０8 Ωｃｍ以上、状態密度は数１０19ｃｍ-3ｅ
Ｖ-1、スピン密度は１０19〜１０22ｃｍ-3、熱負荷能力
は２９０℃までの温度に耐えるものである。更にこのパ
ッシベーション層は水の浸透率が低い。この層はまた縁
形状の複雑な半導体基体の不活性化にも好適なものであ
る。
【０００４】しかしホウ素のドーピングは処理上の問題
を招来する。ジボランのようなボラン類は毒性があり、
可燃性であるため取扱が困難である。更にジボランは水
又はアルゴンに希釈しなければ使用できないものであ
り、従って公知のａ−Ｃ：Ｈの析出プロセスでは析出処
理を損ないかねない担体ガスであるため使用するのは極
めて困難である。デカボラン（Ｂ10Ｈ14）又はカルボラ
ンのような可燃焼性の低い無毒性のホウ素化合物は処理
するのに比較的大きな処理労力及び加熱可能の導管を必
要とする。ホウ酸エステル化合物の場合固体のホウ酸及
び揮発性アルコールに加水分解し易いという問題が生じ
る。またよく使用されるホウ酸トリメチルは吸湿性であ
る。
を招来する。ジボランのようなボラン類は毒性があり、
可燃性であるため取扱が困難である。更にジボランは水
又はアルゴンに希釈しなければ使用できないものであ
り、従って公知のａ−Ｃ：Ｈの析出プロセスでは析出処
理を損ないかねない担体ガスであるため使用するのは極
めて困難である。デカボラン（Ｂ10Ｈ14）又はカルボラ
ンのような可燃焼性の低い無毒性のホウ素化合物は処理
するのに比較的大きな処理労力及び加熱可能の導管を必
要とする。ホウ酸エステル化合物の場合固体のホウ酸及
び揮発性アルコールに加水分解し易いという問題が生じ
る。またよく使用されるホウ酸トリメチルは吸湿性であ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
に記載した半導体デバイスのパッシベーション層を、上
述の要件を満たし、その形成に問題を生じることの少な
い方法で提供することにある。更にこの種のパッシベー
ション層の製造方法を提供することにある。
に記載した半導体デバイスのパッシベーション層を、上
述の要件を満たし、その形成に問題を生じることの少な
い方法で提供することにある。更にこの種のパッシベー
ション層の製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題は、この非晶質
水素含有炭素（ａ−Ｃ：Ｈ）が酸素をドープされ、その
酸素含有量が０．０１〜２０重量％であることにより解
決される。
水素含有炭素（ａ−Ｃ：Ｈ）が酸素をドープされ、その
酸素含有量が０．０１〜２０重量％であることにより解
決される。
【０００７】パッシベーション層が１０18ｃｍ-3ｅＶ-1
以上の状態密度、１０8 Ωｃｍ以上の抵抗率、０．７〜
１．１ｅＶのエネルギーギャプを有していると有利であ
る。パッシベーション層の厚さは０．０２〜３μｍであ
ると有利である。
以上の状態密度、１０8 Ωｃｍ以上の抵抗率、０．７〜
１．１ｅＶのエネルギーギャプを有していると有利であ
る。パッシベーション層の厚さは０．０２〜３μｍであ
ると有利である。
【０００８】本発明によるパッシベーション層は気体の
炭化水素から成る混合物中に酸素又は酸素含有炭化水素
を添加しながらか或は単に酸素含有炭化水素から形成さ
れる例えば高周波低圧プラズマから析出することができ
る。
炭化水素から成る混合物中に酸素又は酸素含有炭化水素
を添加しながらか或は単に酸素含有炭化水素から形成さ
れる例えば高周波低圧プラズマから析出することができ
る。
【０００９】気体の炭素及び水素を含有する有機性化合
物としては例えばメタン、エテン、アセチレン、プロパ
ン、ブタン、ベンゾール、テトラリンその他のようなア
ルカン、アルケン、アルキン又はアレン類を使用するこ
とができる。気体の酸素化合物としては純粋な酸素か或
は処理条件によってはアルコール、エステル、エーテ
ル、ケトンのような酸素含有脂肪族又は芳香族炭化水素
を例えばメタノール、エタノール、アセト酢酸エステ
ル、ジエチルエーテル、アセトンその他のように使用す
る。
物としては例えばメタン、エテン、アセチレン、プロパ
ン、ブタン、ベンゾール、テトラリンその他のようなア
ルカン、アルケン、アルキン又はアレン類を使用するこ
とができる。気体の酸素化合物としては純粋な酸素か或
は処理条件によってはアルコール、エステル、エーテ
ル、ケトンのような酸素含有脂肪族又は芳香族炭化水素
を例えばメタノール、エタノール、アセト酢酸エステ
ル、ジエチルエーテル、アセトンその他のように使用す
る。
【００１０】パッシベーション層を高周波低圧プラズマ
中で析出するには圧力を０．０５〜１ｍバールに調整
し、比出力密度を例えば０．５〜１０Ｗ／ｃｍ2 に調整
する。重畳された直流電圧として析出反応炉を相応する
形状（陽極と陰極の面積比が２：１以上）にした場合約
−８００〜−９００Ｖのセルフバイアスが形成される。
プラズマはマイクロ波によっても励起可能である。
中で析出するには圧力を０．０５〜１ｍバールに調整
し、比出力密度を例えば０．５〜１０Ｗ／ｃｍ2 に調整
する。重畳された直流電圧として析出反応炉を相応する
形状（陽極と陰極の面積比が２：１以上）にした場合約
−８００〜−９００Ｖのセルフバイアスが形成される。
プラズマはマイクロ波によっても励起可能である。
【００１１】酸素をドープされた非晶質水素含有炭素化
合物を析出するための上述の方法は酸素含有化合物の供
給を特定の層厚に析出した後に中止するように変更して
もよい。その後に酸素不含層を析出する。その際酸素含
有層と酸素不含層の層厚比は０．５：９９．５〜９９．
５：０．５に調整可能である。
合物を析出するための上述の方法は酸素含有化合物の供
給を特定の層厚に析出した後に中止するように変更して
もよい。その後に酸素不含層を析出する。その際酸素含
有層と酸素不含層の層厚比は０．５：９９．５〜９９．
５：０．５に調整可能である。
【００１２】パッシベーション層を析出後２００〜３５
０℃の温度で熱処理すると有利である。析出中半導体基
体自体は３００℃以下の温度に保持すると有利である。
０℃の温度で熱処理すると有利である。析出中半導体基
体自体は３００℃以下の温度に保持すると有利である。
【００１３】
【実施例】本発明を実施例に基づき以下に詳述する。
【００１４】プラズマを作る装置は面積の異なる２つの
電極を有する。大きい方の電極は接地されており、小さ
い方は整合回路網を介して高周波発生器と接続されてい
る。反応炉内に０．２ｍバールの圧力下にメタンとメタ
ノールの混合物を導入する。流量比は２０：１である。
小さい方の電極、即ち陰極上には公知のポジ／ネガに面
取りされたエッジを有する１個又は複数個のサイリスタ
の形の被覆すべき基板がある。サイリスタの阻止及び導
通特性は被覆前は許容値内である。プラズマは点火によ
り作られ、その際出力はセルフバイアス（陽極と陰極と
の間に測定される電圧）が−８００Ｖに設定されるよう
に選択される。これに必要な比出力は２．８Ｗ／ｃｍ2
である。２．５分の析出後メタノールの流量は零に調整
され、更に２．５分後に純粋なａ−Ｃ：Ｈが析出され
る。このとき層厚は０．６μｍとなり、合成された層の
光学的エネルギーギャップは約０．８〜０．９ｅＶであ
る。第１層の酸素含有量は約１０重量％である。引続き
サイリスタを３時間２７０℃で熱処理する。それらのサ
イリスタは引続き導通方向に安定な特性曲線を示す。
電極を有する。大きい方の電極は接地されており、小さ
い方は整合回路網を介して高周波発生器と接続されてい
る。反応炉内に０．２ｍバールの圧力下にメタンとメタ
ノールの混合物を導入する。流量比は２０：１である。
小さい方の電極、即ち陰極上には公知のポジ／ネガに面
取りされたエッジを有する１個又は複数個のサイリスタ
の形の被覆すべき基板がある。サイリスタの阻止及び導
通特性は被覆前は許容値内である。プラズマは点火によ
り作られ、その際出力はセルフバイアス（陽極と陰極と
の間に測定される電圧）が−８００Ｖに設定されるよう
に選択される。これに必要な比出力は２．８Ｗ／ｃｍ2
である。２．５分の析出後メタノールの流量は零に調整
され、更に２．５分後に純粋なａ−Ｃ：Ｈが析出され
る。このとき層厚は０．６μｍとなり、合成された層の
光学的エネルギーギャップは約０．８〜０．９ｅＶであ
る。第１層の酸素含有量は約１０重量％である。引続き
サイリスタを３時間２７０℃で熱処理する。それらのサ
イリスタは引続き導通方向に安定な特性曲線を示す。
【００１５】上記の酸素含有化合物の物理的特性及びそ
の化学反応によって冒頭に詳述した欠点は全面的に排除
することができる。更に上記酸素含有化合物の一部は半
導体技術分野で常用されている純度で得られる。ホウ素
はパッシベーション層には含まれていない。
の化学反応によって冒頭に詳述した欠点は全面的に排除
することができる。更に上記酸素含有化合物の一部は半
導体技術分野で常用されている純度で得られる。ホウ素
はパッシベーション層には含まれていない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390041531 オイペック、オイロペイツシエ、ゲゼルシ ヤフト、フユア、ライスツングスハルプラ イター、ミツト、ベシユレンクテル、ハフ ツング、ウント、コンパニ、コマンデイー ト、ゲゼルシヤフト ＥＵＰＥＣ ＥＵＲＯＰＡＥＩＳＣＨＥ ＧＥＳＥＬＬＳＣＨＡＦＴ ＦＵＥＲ Ｌ ＥＩＳＴＵＮＧＳＨＡＬＢＬＥＩＴＥＲ ＭＩＴ ＢＥＳＣＨＲＡＮＫＴＥＲ ＨＡ ＦＴＵＮＧ ＋ ＣＯＭＰＡＮＹ・ＫＯＭ ＭＡＤＩＴＧＥＳＥＬＬＳＣＨＡＦＴ ドイツ連邦共和国ワルシユタインベレツケ （番地なし) (71)出願人 390039413 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト ＳＩＥＭＥＮＳ ＡＫＴＩＥＮＧＥＳＥＬ ＬＳＣＨＡＦＴ ドイツ連邦共和国 ベルリン 及び ミユ ンヘン （番地なし) (72)発明者 アルベルト ハンマーシユミツト ドイツ連邦共和国 91056 エルランゲン コブルガーシユトラーセ 47アー (72)発明者 ゲルハルト シユミツト ドイツ連邦共和国 91301 フオルヒハイ ム ポイガーシユトラーセ ３アー (72)発明者 ライナー バルテルメス ドイツ連邦共和国 97483 エルトマン シユロツスタイゲ ２
Claims (10)
- 【請求項１】 半導体基体の表面寄りにある少なくとも
１つのｐｎ接合と、非晶質水素含有炭素（ａ−Ｃ：Ｈ）
からなり少なくともｐｎ接合の表面寄りの部分を覆うパ
ッシベーション層を施された半導体基体を有する半導体
デバイスにおいて、非晶質水素含有炭素（ａ−Ｃ：Ｈ）
が酸素をドープされ、その酸素含有量が０．０１〜２０
重量％であることを特徴とする半導体デバイス。 - 【請求項２】 パッシベーション層が１０18ｃｍ-3ｅＶ
-1以上の状態密度、１０8 Ωｃｍ以上の抵抗率及び０．
７〜１．１ｅＶのエネルギーギャプを有することを特徴
とする請求項１記載の半導体デバイス。 - 【請求項３】 パッシベーション層が０．０２〜３μｍ
の厚さを有することを特徴とする請求項１又は２記載の
半導体デバイス。 - 【請求項４】 パッシベーション層が気体の炭化水素か
ら成る混合物中に酸素又は酸素含有炭化水素を添加しな
がらか或は単に酸素含有炭化水素から形成される高周波
低圧プラズマから析出されることを特徴とする請求項１
ないし３の１つに記載されたパッシベーション層を製造
する方法。 - 【請求項５】 パッシベーション層を析出後２００〜３
５０℃の温度で熱処理することを特徴とする請求項４記
載の方法。 - 【請求項６】 所望の層厚に達する前に酸素又は酸素含
有化合物の添加を中止し、酸素又は酸素を含有するプロ
セスガスを添加することなく析出を行い、析出がまず酸
素含有化合物から、次いで酸素不含の化合物から行わ
れ、酸素含有層と酸素不含層との層厚比を０．５：９
９．５〜９９．５：０．５に調整することを特徴とする
請求項４又は５記載の方法。 - 【請求項７】 気体の炭素及び水素を含有する有機性化
合物としてアルカン、アルケン、アルキン又はアレン類
を使用することを特徴とする請求項４ないし６の１つに
記載の方法。 - 【請求項８】 気体の酸素化合物として酸素ガスを又は
処理条件によってはアルコール、エステル、エーテル、
アルデヒド又はケトンのような酸素含有脂肪族又は芳香
族炭化水素を使用することを特徴とする請求項１ないし
７の１つに記載の方法。 - 【請求項９】 プラズマを高周波又は中波により励起す
ることを特徴とする請求項４記載の方法。 - 【請求項１０】 パッシベーション層を半導体基体上に
温度を３００℃以下に保持して析出することを特徴とす
る請求項４ないし９の１つに記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4428524A DE4428524A1 (de) | 1994-08-11 | 1994-08-11 | Halbleiterbauelement mit Passivierungsschicht |
| DE4428524.8 | 1994-08-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0869997A true JPH0869997A (ja) | 1996-03-12 |
| JP3499332B2 JP3499332B2 (ja) | 2004-02-23 |
Family
ID=6525494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22472095A Expired - Lifetime JP3499332B2 (ja) | 1994-08-11 | 1995-08-09 | 半導体デバイスのパッシベーション層の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3499332B2 (ja) |
| CH (1) | CH694002A5 (ja) |
| DE (1) | DE4428524A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150041122A (ko) * | 2012-08-08 | 2015-04-15 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 반도체 프로세싱을 위한 유동성 탄소 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10022384B4 (de) * | 1998-11-09 | 2004-07-22 | Semikron Elektronik Gmbh | Verfahren zur Passivierung einer schnellen Leistungsdiode |
| DE19851461C2 (de) * | 1998-11-09 | 2003-07-31 | Semikron Elektronik Gmbh | Schnelle Leistungsdiode und Verfahren zu ihrer Passivierung |
| US6452338B1 (en) | 1999-12-13 | 2002-09-17 | Semequip, Inc. | Electron beam ion source with integral low-temperature vaporizer |
| DE10359371A1 (de) * | 2003-12-18 | 2005-07-28 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Passivierte Endoberflächen |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2840776A1 (de) * | 1978-09-19 | 1980-03-27 | Siemens Ag | Halbleiterbauelement mit passivierender schutzschicht |
| JPS59119733A (ja) * | 1982-12-24 | 1984-07-11 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
| DE59006267D1 (de) * | 1989-02-01 | 1994-08-04 | Siemens Ag | Schutzschicht für elektroaktive Passivierschichten. |
| ES2072321T3 (es) * | 1989-02-01 | 1995-07-16 | Siemens Ag | Capa de pasivado electroactiva. |
| DE3902969A1 (de) * | 1989-02-01 | 1990-08-02 | Siemens Ag | Schutzschicht fuer elektroaktive passivierschichten |
| DE58908152D1 (de) * | 1989-05-31 | 1994-09-08 | Siemens Ag | Halbleiterbauelement mit Passivierungsschicht. |
| EP0624901A1 (de) * | 1993-05-13 | 1994-11-17 | eupec Europäische Gesellschaft für Leistungshalbleiter mbH & Co. KG | Halbleiterbauelement mit Passivierungsschicht |
-
1994
- 1994-08-11 DE DE4428524A patent/DE4428524A1/de not_active Ceased
-
1995
- 1995-06-22 CH CH01849/95A patent/CH694002A5/de not_active IP Right Cessation
- 1995-08-09 JP JP22472095A patent/JP3499332B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150041122A (ko) * | 2012-08-08 | 2015-04-15 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 반도체 프로세싱을 위한 유동성 탄소 |
| JP2015530742A (ja) * | 2012-08-08 | 2015-10-15 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 半導体処理のための流動可能な炭素 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4428524A1 (de) | 1997-12-04 |
| JP3499332B2 (ja) | 2004-02-23 |
| CH694002A5 (de) | 2004-05-28 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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