DE1079419B

DE1079419B - Loesung zum AEtzen von Halbleiterelementen

Info

Publication number: DE1079419B
Application number: DES59829A
Authority: DE
Inventors: Reimer Emeis
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1958-09-13
Filing date: 1958-09-13
Publication date: 1960-04-07

Description

Lösung zum Ätzen von Halbleiterelementen Halbleiteranordnungen, wie Gleichrichter, Transistoren, Fotodioden u. dgl., werden bereits für verschiedene Zwecke in der Elektrotechnik angewendet. Sie bestehen meistens aus einem in der Hauptsache einkristallinen Grundkörper aus Germanium, Silizium oder einer intermetallischen Verbindung von Elementen der III. und V. Gruppe des Periodischen Systems, auf den Elektroden aufgebracht, beispielsweise einlegiert sind.
Bei bekannten Herstellungsverfahren solcher Halbleiteranordnungen werden sowohl die unlegierten Halbleitergrundkörper als auch die halbfertigen Halbleiterelemente Ätzungen unterzogen. Dies dient vornehmlich der Reinigung von auf der Oberfläche haftenden Fremdstoffen sowie der Abtragung von Unregelmäßigkeiten der Kristalloberfläche. Insbesondere müssen die äußeren p-n-Grenzen, d. h. die Stellen, an denen die p-n-Übergänge an die Oberfläche treten, einer Polierätzung unterworfen werden, damit eine möglichst hohe Sperrspannung erzielt wird.
Bisher wurden für diese Ätzungen bekannte Ätzflüssigkeiten verwendet, beispielsweise eine Mischung aus Flußsäure und Salpetersäure im Verhältnis 1 :1. Die Behandlung mit dieser Flüssigkeit hat aber verschiedene Nachteile. Zum Beispiel greift sie das Silizium sehr heftig an. Außerdem ändert sie während des Ätzprozesses ihre Wirkung, beispielsweise infolge Erwärmung und/oder Entstehung von Nitrosegasen. Aus diesen Gründen ist eine genaue Dosierung der Abtragung sehr schwierig. Es wurden bereits Versuche unternommen, durch Verdünnen der Ätzflüssigkeit, beispielsweise mit Eisessig, diesen Schwierigkeiten zu begegnen. Hierbei vermindert sich aber die Polierwirkung, welche erfahrungsgemäß zur Erzielung einer möglichst hohen Sperrspannung nötig ist. Diese Verminderung kann bis zum völligen Verschwinden der Polierwirkung gehen. Es treten also statt einer Verbesserung neue Nachteile auf.
Zwecks Beseitigung dieser Nachteile wurde zum Polierätzen von Halbleiterelementen mit Silizium-Grundkörper die Verwendung einer Ätzflüssigkeit vorgeschlagen, die Kaliumpermanganat in Flußsäure gelöst enthält. Beispielsweise kann eine Lösung von 0,5 bis 1 g Kaliumpermanganat in 10 cm³ 40%iger Flußsäure verwendet werden.
Die Ätzdauer für gleiche Abtragung wie mit der bisher üblichen Ätzflüssigkeit (H F + HNO3; 1 :1) ist mit der neuen Ätzlösung rund 100mal so lang. Die Polierwirkung wird dabei nicht merklich beeinträchtigt. Durch die erhebliche Verlängerung der Ätzdauer ist eine genaue Dosierung der Abtragung möglich Hiermit ist ein weiterer Vorteil verbunden. Wegen der Kürze der Ätzdauer mit der bisher bekannten Ätzflüssigkeit mußte bisher jedes Halbleiterelement einzeln behandelt werden, auch wenn dies den anderen Umständen nach nicht nötig gewesen wäre, beispielsweise beim Ätzen der rohen Halbleitergrundkörper vor der Legierungsbehandlung. In der neuen Ätzlösung gemäß der Erfindung kann eine größere Menge derartiger Halbleitergrundkörper gleichzeitig behandelt werden. Dies bringt eine erhebliche Arbeits-und Zeitersparnis mit sich.
Durch geeignete Wahl des Mischungsverhältnisses der Ätzlösung kann weiter erreicht werden, daß die Ätzwirkung nach Abtragung einer vorbestimmten Siliziummenge infolge Erschöpfung des Ätzmittels von selbst aufhört. Dies bringt eine weitere Vereinfachung des Verfahrens mit sich, da jegliche Überwachung wegfallen kann.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verwendung einer Lösung von Kaliumpermanganat in Flußsäure, vorzugsweise 0,5 bis 1 g Kaliumpermanganat in 10 em3 40o/oiger Flußsäure, zum Polierätzen von Halbleiterelementen mit einem Silizium-Grundkörper.