Verfahren Es ist bekannt (J. W. T i 1 ey und R. A. W i 11i a m s,
Proc. IRE, 41, Dezember 1953, S. 1706 bis 1708, R. F. S c h w a r z und J. F. W
a 1 s h, Proc. IRE, 41, Dezember 1953, S. 1715 bis 1720) die Oberfläche von Halbleitern,
vorzugsweise Halbleiterkristallen, im allgemeinen Einkristallen, elektrolytisch
zu behandeln, insbesondere abzutragen, und anschließend durch Umpolen des Elektrolytvorganges
zu elektroplattieren. Man hat auf diese Weise Germanium npn- bzw. pnp-Transistoren
hergestellt, indem auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Germanium-Einkristalls
die beschriebene Behandlung der Germaniumoberfläche durchgeführt wurde. Es wurde
beispielsweise auf Germanium eine Indiumplattierung angebracht, nachdem durch die
vorangegangene elektrolytische Abtragung der Oberfläche eine dünne Germaniumschicht
von genau definierter Dicke hergestellt worden war. Die Germanium-Zwischenschicht
dient als Basis, während die beiden Metallschichten als Emitter und Kollektor dienten
und mit entsprechenden Anschlüssen versehen waren.Method It is known (J. W. T i 1 ey and R. A. W i 11i a m s,
Proc. IRE, 41, December 1953, pp. 1706 to 1708, R. F. S c h w a r z and J. F. W
a 1 sec, Proc. IRE, 41, December 1953, pp. 1715 to 1720) the surface of semiconductors,
preferably semiconductor crystals, generally single crystals, electrolytically
to treat, in particular to remove, and then by reversing the polarity of the electrolyte process
to be electroplated. In this way you have germanium npn or pnp transistors
made by placing on two opposite sides of the germanium single crystal
the described treatment of the germanium surface was carried out. It was
For example, an indium plating applied to germanium after the
previous electrolytic removal of the surface a thin germanium layer
had been made of a precisely defined thickness. The germanium intermediate layer
serves as the base, while the two metal layers served as the emitter and collector
and were provided with appropriate connections.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß sich das bekannte Verfahren
nicht mit gleichem Erfolg auch bei anderen halbleitenden Stoffen anwenden läßt.
Insbesondere ist die Anwendung bei Silizium sowie Verbindungen von Elementen der
III. und V. oder II. und VI. Gruppe des Periodischen Systems sowie anderen halbleitenden
chemischen Verbindungen oder Legierungen fraglich, mindestens dann, wenn diese Stoffe
elektrolytisch schlecht angreifbar oder umgekehrt derart wenig widerstandsfähig
sind, daß sie in einem Fall nur in sehr einsgeschränktem Maße überhaupt eine Abtragung
zulassen oder im anderen Fall keine glatte Oberfläche nach der Behandlung mehr aufweisen.
Die Erfindung beschreitet daher einen anderen Weg zur Erreichung dieses Zieles.The invention is based on the idea that the known method
can not be used with the same success with other semiconducting substances.
In particular, the application in silicon and compounds of elements
III. and V. or II. and VI. Group of the periodic table as well as other semiconducting
chemical compounds or alloys questionable, at least when these substances
Electrolytically difficult to attack or, conversely, so poorly resistant
are that in one case they only perform an ablation to a very limited extent
allow or in the other case no longer have a smooth surface after the treatment.
The invention therefore takes a different approach to achieve this goal.
Die Erfindung bezieht sich daher auf ein Verfahren zur Herstellung
von Kontaktierungen auf Halbleiterkörpern für Halbleiteranordnungen, bei dem eine
Abtragung der Oberfläche des Halbleiterkörpers bis zu einer genau definierten Dicke
mit anschließender Metallisierung erfolgt. Erfindungsgemäß wird eine rein chemische
Abtragung des Halbleiterkörpers durch eine wasserfreie Schmelze vorgenommen, und
anschließend wird die Halbleiteroberfläche in an sich bekannter Weise entweder elektrolytisch
und/oder chemisch, beispielsweise durch Ionenaustausch, metallisiert. Die Metallisierung
kann dabei entweder gleichzeitig elektrolytisch und chemisch vor sich gehen, so
daß sich beide Verfahren gegenseitig unterstützen, oder beide Verfahren können abwechselnd
angewandt werden, beispielsweise in der Art, daß zunächst eine dünne Metallschicht
auf dem einen Weg, etwa durch Zonenaustausch, aufgetragen wird und diese nachträglich
elektrolytisch verstärkt wird. Weiterhin ist vorgesehen, daß zur Erzeugung von Sperrschichten,
vorzugsweise zur Herstellung eines Transistors mit zwei Kontaktierungen auf einander
gegenüberliegenden Oberflächen des Halbleiters eine Legierung auf die Oberfläche
oder eine sonstige Verbindung von mindestens zwei Metallen und/oder Halbleitern
aufgetragen wird, von denen eine Komponente derart ausgebildet ist, daß sie die
Abscheidung auf der Halbleiteroberfläche ermöglicht oder besonders fördert, während
die oder eine andere Komponente der Plattierung besondere Eigenschaften verleiht,
die die Richtleiter- bzw. Transistorwirkung der entstandenen Anordnung verbessert
bzw. in bestimmter Weise beeinflußt. Insbesondere wird hierdurch die Konzentration
an Störstellen in der Halbleiteroberfläche, beispielsweise von Donatoren, Akzeptoren,
Haftstellen, Rekombinationszentren u./od. dgl., beeinflußt.The invention therefore relates to a method of manufacture
of contacts on semiconductor bodies for semiconductor arrangements, in which one
Ablation of the surface of the semiconductor body up to a precisely defined thickness
with subsequent metallization takes place. According to the invention, a purely chemical
The semiconductor body is removed by an anhydrous melt, and
then the semiconductor surface is either electrolytic in a manner known per se
and / or chemically metallized, for example by ion exchange. The metallization
can either take place electrolytically and chemically at the same time, see above
that both methods mutually support each other, or both methods can alternate
be used, for example, in such a way that initially a thin metal layer
is applied in one way, for example by exchanging zones, and this is applied afterwards
is electrolytically reinforced. It is also provided that for the creation of barrier layers,
preferably for the production of a transistor with two contacts on each other
opposite surfaces of the semiconductor apply an alloy to the surface
or some other combination of at least two metals and / or semiconductors
is applied, one component of which is designed such that it the
Deposition on the semiconductor surface enables or particularly promotes while
which or another component gives the cladding special properties,
which improves the directional conductor or transistor effect of the resulting arrangement
or influenced in a certain way. In particular, this increases the concentration
at defects in the semiconductor surface, e.g. from donors, acceptors,
Traps, recombination centers and / or Like., influenced.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird die letztgenannte Beeinflussung
der Oberfläche des Halbleiters durch eine thermische Nachbehandlung des Halbleiters
nach aufgetragener Metall- oder Metallverbindungsschicht ermöglicht bzw. gefördert.
Die vorangehende chemische Abtragung der Oberfläche, durch die gleichzeitig eine
Reinigung, Glättung oder Herstellung einer optimalen Rauhigkeit der Oberfläche erzeugt
wird, kann vorzugsweise bei erhöhter Temperatur vorgenommen werden.According to a further development of the invention, the latter influencing
the surface of the semiconductor by thermal post-treatment of the semiconductor
after applied metal or metal compound layer enabled or promoted.
The preceding chemical erosion of the surface, through which a
Cleaning, smoothing or production of an optimal roughness of the surface is generated
is, can preferably be carried out at an elevated temperature.
Gemäß einer weiteren Ausbildung des Erfindungsgedankens läßt sich
der Prozeß des Abtragens der
Halbleiteroberfläche und/oder der Kontaktierung
noch dadurch steigern, daß während dieser Vorgänge Ultraschall auf die Halbleiteroberfläche
bzw. die auf ihr befindliche wirksame Flüssigkeit einwirkt. Ausführungsbeispiel
Ein Siliziumkristall 1, welcher als Basis B eines Transistors dienen soll, wird
auf beiden Seiten chemisch abgetragen, so daß die in der Zeichnung dargestellten
Vertiefungen entstehen, und poliert durch Anwendung eines Gemisches von 40%iger
Flußsäure und rauchender Salpetersäure zu etwa gleichen Teilen. Anschließend wird
die Siliziumschicht in einem Schmelzfluß aus Aluminium und Alkalihalogeniden getaucht
und elektrolytisch mit einem Film von Aluminium überzogen. Statt Aluminium können
auch Indium und Gallium benutzt werden. Die so entstehenden Schichten werden als
Emitter E und Kollektor K verwendet.According to a further embodiment of the inventive concept can
the process of removing the
Semiconductor surface and / or the contact
can be increased by the fact that during these processes ultrasound is applied to the semiconductor surface
or the effective liquid located on it acts. Embodiment
A silicon crystal 1, which is to serve as the base B of a transistor, is
chemically removed on both sides, so that those shown in the drawing
Depressions are created and polished by applying a mixture of 40%
Hydrofluoric acid and fuming nitric acid in approximately equal parts. Then will
the silicon layer is immersed in a melt flow of aluminum and alkali halides
and electrolytically coated with a film of aluminum. Instead of aluminum you can
indium and gallium can also be used. The resulting layers are called
Emitter E and collector K used.