DE1185896B - Verfahren zum Stabilisieren der Oberflaeche von Halbleiterkoerpern mit p-n-UEbergaengen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: C 23 c

Deutsche Kl.: 48 b -13/02

Nummer: 1185 896

Aktenzeichen: St 16252 VI b/48 b

Anmeldetag: 19. März 1960

Auslegetag: 21. Januar 1965

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stabilisieren der Oberfläche von Halbleiterkörpern, insbesondere aus Silizium und Germanium, mit mindestens einem p-n-Übergang, durch Vakuumaufdampfen einer dünnen Siliziumschicht, vorzugsweise in der Umgebung des p-n-Überganges.

Die Aufgabe, die Oberfläche von Halbleiterkörpern mit einem oder mehreren p-n-Übergängen zur Erzielung eines stabilen Verhaltens in Sperrichtung und zur Erzielung hoher Sperrspannungen mit einer be- ίο sonderen Schicht zu versehen, ist bereits bekannt und auch schon auf verschiedene Weise gelöst worden.

So wurde beispielsweise vorgeschlagen, die Oberfläche von Halbleiterkörpern mit einem oder mehreren p-n-Übergängen mit Hilfe einer aufgebrachten Schicht aus amorphem Germanium zu stabilisieren. Die amorphe Germaniumschicht kann auf der Oberfläche des Halbleiterkörpers z. B. durch Aufdampfen im Vakuum erzeugt werden. Das verdampfte Ger- ao manium kondensiert sich als dünne amorphe Schicht auf dem Halbleiterkörper, der sich auf Zimmertemperatur oder auf nicht wesentlich höherer Temperatur befindet. Die Dicke der Schicht ist nicht wesentlich. Es wurde festgestellt, daß bereits sehr dünne, optisch nicht wahrnehmbare, die Oberfläche des Halbleiters jedoch zusammenhängend bedeckende Schichten ausreichend sind, um den gewünschten Effekt der Stabilisierung herbeizuführen. Günstige Schichtdicken liegen zwischen etwa 50 und 500 AE.

Man hat auch schon Transistoren, Legierungsdioden u. dgl. mit Stabilisierungsschichten aus dem Monoxyd und dem Dioxyd des betreffenden Halbleitermaterials versehen.

Es sind auch einen p-n-Übergang enthaltende Halbleiteranordnungen bekannt, die mit einer eigenleitenden Schutzschicht aus dem gleichen Material überzogen sind. Die Art und Weise der Aufbringung dieser Schicht bewirkt jedoch das Entstehen eines zumindest teilweise kristallinen Überzuges, der bezüglich der Oberflächenstabilisierung wesentlich schlechter ist als eine vollkommen amorphe Siliziumschicht.

Ferner ist es bekannt, für Hallgeneratoren bestimmte Halbleiterschichten mit einem Schutzüberzug aus Germanium oder Silizium zu versehen. Auch in diesem Fail handelt es sich um kristallines Material.

Die bekannten Vorschläge genügen jedoch nicht den Anforderungen des praktischen Einsatzes der Halbleiteranordnungen.

Gemäß der Erfindung wird deshalb vorgeschlagen, die Oberfläche von Halbleiterkörpern dadurch zu Verfahren zum Stabilisieren der Oberfläche
von Halbleiterkörpern mit p-n-Übergängen

Anmelder:

Standard Elektrik Lorenz Aktiengesellschaft,

Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42

Als Erfinder benannt:

Dr. rer. nat. Gerhard W. H. Helwig, Fürth (Bay.)

stabilisieren, daß auf den Halbleiterkörper eine amorphe Siliziumschicht im Vakuum aufgedampft wird und dabei Halbleiterkörper und Verdampfungsquelle relativ zueinander bewegt werden und daß gegebenenfalls die amorphe Siliziumschicht mit einer weiteren Schutzschicht, z. B. aus Lack, Kunstharz oder einem anorganischen Dielektrikum, überzogen wird.

Nach den vorliegenden Erfahrungen kann eine derartige amorphe Siliziumschicht sowohl bei Halbleiterkörpern aus Silizium als auch bei solchen aus Germanium Anwendung finden, und es besteht berechtigter Grund zur Annahme, daß auch andere Halbleiter, deren kristallographischer Aufbau gleichartig mit dem des Siliziums ist, sich nach dem Verfahren nach der Erfindung mit gleichem Erfolg behandeln lassen.

Vor dem Aufbringen der amorphen Schicht auf die Oberfläche des Halbleiterkörpers wird dieser zweckmäßig durch Ätzen und/oder mit Hilfe einer Glimmentladung oder auf andere bekannte Weise gereinigt.

Zur Erzeugung der amorphen Siliziumschicht wird hochohmiges Silizium aus einer Wolframwendel oder aus Tiegeln, die aus schwerschmelzbaren Oxyden bestehen, vorzugsweise Berylliumoxyd, im Hochvakuum auf die zu schützenden Halbleiteroberflächen in Dicken von vorzugsweise 50 bis 500AE aufgedampft.

Beim Aufdampfen der Siliziumschicht ist es ferner günstig, für eine gleichmäßige Verteilung des verdampften Siliziums auf der Oberfläche des Halbleiterkörpers Sorge zu tragen, was z. B. durch Relativbewegungen zwischen Halbleiterkörper und Verdampfungsquelle geschehen kann. Der Halbleiterkörper selbst befindet sich während des Aufdampfens z. B. auf etwa Zimmertemperatur.

409 769/324

Anschließend an die Erzeugung dieser Stabilisierungsschicht wird die Halbleiteranordnung mit einer weiteren Schutzschicht, z. B. aus Lack, Kunstharz oder aus einem zusätzlich aufgedampften Dielektrikum, z. B. Magnesiumfluorid, versehen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Stabilisieren der Oberfläche von Halbleiterkörpern, insbesondere aus Silizium und Germanium, mit mindestens einem p-n-Übergang, durch Vakuumaufdampfen einer dünnen Siliziumschicht, vorzugsweise in der Umgebung des p-n-Überganges, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Halbleiterkörper eine amorphe Siliziumschicht im Vakuum aufgedampft wird und dabei Halbleiterkörper und Verdampfungsquelle relativ zueinander bewegt werden und daß gegebenenfalls die amorphe Siliziumschicht mit einer weiteren Schutzschicht, z. B. aus Lack, Kunstharz oder einem anorganischen Dielektrikum, überzogen wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 895 199;
   deutsche Auslegeschriften Nr. 1 037 016,
   207,1077500;
   französische Patentschrift Nr. 805 066;
   USA.-Patentschrift Nr. 2 789 258.

   409 769/324 1.65 Q Bundesdruckerei Berlin