DE1163980B

DE1163980B - Verfahren zum schnellen Beseitigen von Wasserspuren von der Bildung einer Oxydhaut auf der Oberflaeche von oxydierbaren Halbleiterkoerpern mit oder ohne Elektroden fuer Halbleiterbauelemente

Info

Publication number: DE1163980B
Application number: DES69094A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Dr Hermann Pfisterer; Dipl-Phys Dr Guenter Winstel
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1960-06-24
Filing date: 1960-06-24
Publication date: 1964-02-27

Description

Verfahren zum schnellen Beseitigen von Wasserspuren vor der Bildung einer Oxydhaut auf der Oberfläche von oxydierbaren Halbleiterkörpern mit oder ohne Elektroden für Halbleiterbauelemente Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum schnellen .Beseitigen von Wasserspuren vor der Bildung einer Oxyd-haut auf der Oberfläche von oxydierbaren Halbleiterkörpern mit oder ohne: Elektroden für Halbleiterbauelemente.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß Wasserspuren zu einem unkontrollierbaren Wachstum der Oxydhaut auf Halbleiteroberflächen, z. B. von Germanium und Siliziumkörpern, führen. Wenn jedoch dafür gesorgt wird, daß während der Ausbildung dieser Oxydhaut kein Wasser auf der Halbleiteroberfläche vorhanden ist, so kann das Wachstum der sich auf der Oberfläche eines Halbleiterkörpers ausbildenden Oxydhaut in definierter Weise beeinflußt werden.
Das Verfahren wird als Schnelltrockenverfahren erfindungsgemäß so durchgeführt, daß die Oberfläche des Halbleiterkörpers geätzt und dann in mehrfach destilliertem Wasser gespült wird, daß der Halbleiterkörper in Aceton, das hygroskopisch ist, getaucht und dann unmittelbar anschließend im heißen Luftstrom getrocknet wird, so daß auf der Oberfläche des Halbleiterkörpers ohne Störung durch Wasserspuren eine Oxydhaut von gleichmäßiger Dicke durch den Luftsauerstoff gebildet wird.
Durch dieses Verfahren wird das Wasser während der Ausbildung der Oxydhaut weitgehend ausgeschlossen, da der nach dem kurzzeitigen Spülen in mehrfach destilliertem Wasser vorhandene Rest der Wasserhaut in hygroskopischem Aceton gelöst wird. Durch das Trocknen im heißen Luftwind werden die Acetonres;te verdunstest.
Bisher wurde der Halbleiterkörper z. B. vor dem Einlegieren der Metallpillen zur Bildung des pn-Überganges geätzt, z. B. in einer Ätzlösung, die rauchende Salpetersäure und 40°/aige Flußsäure im Verhältnis 1 : 1 enthält, oder in anderen bekannten Ätzmitteln, und anschließend in destilliertem Wasser gespült. Die sich nach dieser Ätzpolitur bildende Oxydhaut ist nicht gleichmäßig, sondern weist eine verschiedene Dicke auf, die beim Einlegieren der Metallpille zu einer unterschiedlichen Eindringtiefe der Legierungsfront führt und damit das Herstellen ebener pn-Übergänge praktisch unmöglich macht. Bei den dünnen Basisschichten von einigen #tm Dicke, die bei Hochfrequenztransistoren üblich sind, besteht dabei auch die Gefahr des Durchlegierens an den Stellen, an denen die Oxydhaut besonders dünn ist. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelten Halbleiterkörper weisen einen definierten Ausgangszustand der Oberfläche auf. Insbesondere hat die sich ausgebildete Oxydhaut eine gleichmäßige Dicke, und außerdem erhält man reproduzierbare ObeAächenverhältnisse, so daß bei einer definierten Legierungstemperatur die für einen ebenen pn-Übergang wesentliche gleichmäßige und reproduzierbare Eindringtiefe der Legierungsfront erzielt werden kann.
Bei einem bereits mit einlegierten Elektroden versehenen Halbleiterkörper, also z. B. einer Diode oder einem Transistor, hängt die Kennlinie der Anordnung von der Zone ab, an welcher der pn-Übergang an die Oberfläche tritt. Zur Entfernung des gestörten Bereichs, also z. B. zur Entfernung von Resten der Legierungspille, die den pn-Übergang an der Oberfläche kurzsohl ,eßen würden, ist es bekannt, die mit den einlegierten Elektroden versehene Halbleiteranordnung zu ätzen. Es hat sich gezeigt, daß die Sperreigenschaften derartiger pn-Überg'iinge wesentlich verbessert werden können, wenn die Halbleiteranordnung nach dem Ätzen nach dem Verfahren gemäß der Erfindung mit hygroskopischem Acoton behandelt wird. Die sich dann ausbildende Oxydhaut ist elektrisch dicht und neigt nicht zu weiterem Wachstum. Sie liefert daher unter Spannungsbelastung keinen wesentlichen Anteil zum Sperrstrom. Außerdem werden Oberflächenströme unterdrückt.
Auch bei anderen Halbleiteranordnungen, wie z. B. bei Sperrschichtkondensatoren, bei denen die Kapazität eines entsprechend ausgebildeten und dotierten pn-Übergange@s ausgenutzt wird, ist dieses Verfahren mit Vorteil anwendbar und führt insbesondere zu einer Verbesserung der Kennlinienqwalität. Die gleichmäßige Ausbildung der Oxydhaut vor dem Einlegieren der Metallpille in den Halbleiterkörper bzw. die Verbesserung der Sperreigenschaften eines pn-überganges nach dem Einlegieren wird durch eine mehrmalige Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung weiter begünstigt.

Claims

Patentanspruch: Verfahren zum schnellen Beseitigen von Wasserspuren vor der Bildung einer Oxydhaut auf der Oberfläche von oxydierbaren Halbleiterkörpern mit oder ohne Elektroden für Halbleiterbauelemente, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Halbleiterkörpers geätzt und dann in mehrfach destilliertem Wasser gespült wird, daß der Halbleiterkörper in Aceton, das hygroskopisch ist, getaucht und dann unmittelbar anschließend im heißen Luftstrom getrocknet wird, so daß auf der Oberfläche des Halbleiterkörpers ohne Störung durch Wasserspuren eine Oxydhaut von gleichmäßiger Dicke durch den Luftsauerstoff gebildet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1037 016; österreichische Patentschrift Nr. 200 622; The Sylvania Technologist, Vol. 11, 1958, Nr.
2, S. 50 bis 58; Nachrichtentechnik, Bd. 9, 1959, Heft 7, S. 292 bis 295; Wireless World, Dezember 1958, S. 580 und 581.