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.Method of quickly removing traces of water before formation
an oxide skin on the surface of oxidizable semiconductor bodies with or without
Electrodes for Semiconductor Components The invention relates to a method
for the quick removal of traces of water before an oxide skin forms on the
Surface of oxidizable semiconductor bodies with or without: electrodes for semiconductor components.
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.The invention is based on the knowledge that traces of water to a
uncontrollable growth of oxide skin on semiconductor surfaces, e.g. B. of germanium
and silicon bodies. However, if care is taken that during training
this oxide skin no water is present on the semiconductor surface, so can
the growth of the oxide skin forming on the surface of a semiconductor body
can be influenced in a defined way.
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.According to the invention, the method is used as a rapid drying method
carried out that the surface of the semiconductor body and then etched in several times
Distilled water is rinsed that the semiconductor body in acetone, which is hygroscopic
is dipped and then immediately dried in a hot air stream,
so that on the surface of the semiconductor body without being disturbed by traces of water
an oxide skin of uniform thickness is formed by the oxygen in the air.
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.Through this process, the water is used during the formation of the
Oxide skin is largely excluded, as it occurs several times after brief rinsing
The remainder of the water skin present in distilled water is dissolved in hygroscopic acetone
will. The acetone residues are evaporated by drying in a hot air blast.
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.So far, the semiconductor body was z. B. before alloying the metal pills
etched to form the pn junction, e.g. B. in a caustic solution, the fuming nitric acid
and contains 40% hydrofluoric acid in a ratio of 1: 1, or in other known caustic agents,
and then rinsed in distilled water. Which after this etching polish
oxide skin is not uniform, but has a different thickness,
when alloying the metal pill to a different depth of penetration
Alloy front leads and thus the production of flat pn junctions is practically impossible
power. For the thin base layers of a few tm thick, those for high-frequency transistors
are common, there is also the risk of alloying through at the points
where the oxide skin is particularly thin. According to the method according to the invention
treated semiconductor bodies have a defined initial state of the surface
on. In particular, the oxide skin formed has a uniform thickness, and
in addition, reproducible surface area ratios are obtained, so that with a defined
Alloy temperature the uniform and essential for a flat pn junction
reproducible penetration depth of the alloy front can be achieved.
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.In the case of a semiconductor body already provided with alloyed electrodes,
so z. B. a diode or a transistor, depends on the characteristic of the arrangement
from the zone at which the pn junction comes to the surface. To the distance
of the disturbed area, e.g. B. to remove residues of the alloy pill,
which would eat the pn junction at the surface, it is known that
to etch the semiconductor arrangement provided with the alloyed electrodes. It has
has shown that the blocking properties of such pn junctions are significantly improved
can be if the semiconductor device after etching by the method according to
of the invention is treated with hygroscopic acotone. The one that then develops
Oxide skin is electrically dense and does not tend to grow further. She delivers
therefore no significant proportion of the reverse current under voltage load. aside from that
surface currents are suppressed.
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.Even with other semiconductor arrangements, such as. B. in junction capacitors,
in which the capacitance of an appropriately designed and doped pn junction @ s
is exploited, this method can be used with advantage and leads in particular
to an improvement of the characteristic curve quality.
The uniform training
the oxide skin prior to alloying the metal pill in the semiconductor body or the
Improvement of the blocking properties of a pn junction after alloying
further favored by repeated use of the method according to the invention.