DE1248425B - Verfahren zum AEtzen eines einen pn-UEbergang enthaltenden Siliziumkoerpers einer Halbleiteranordnung - Google Patents

Description

• Verfahren zum Ätzen eines einen pn-übergang enthaltenden Siliziumkörpers einer Halbleiteranordnung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ätzen eines einen pn-übergang enthaltenden Siliziumkörpers einer Halbleiteranordnung.
• Zur Herstellung von Halbleitergleichrichtern mit einer Siliziumscheibe als Halbleiterkörper nach dem Legierungsverfahren ist bekannt, von p-leitenden Siliziumscheiben auszugehen. Die Siliziumscheiben werden nach dem Bohren geläppt, in einer Ultraschallwaschanlage mit Trichloräthylen gewaschen und nach dem Trocknen in einem Gemisch von Flußsäure und Salpetersäure, gegebenenfalls auch unter Zugabe von Essigsäure, bis auf das erforderliche Dickenmaß heruntergeätzt. In einer Kohleform werden eine Molybdän- oder Wolframronde, eine Aluminium- oder Siluminfolie, eine p-leitende Siliziumscheibe und schließlich eine Gold-Antimon-Folie in dieser Reihenfolge aufeinandergeschichtet. Das Ganze wird in einer Atmosphäre, beispielsweise in Wasserstoff, auf etwa 750° C erhitzt. Nach Abkühlung wird die Umgebung des durch Legieren mit der im Siliziumkristall n-Leitung erzeugenden Gold-Antimon-Folie gebildeten pn-überganges in Fluß- und Salpetersäure einige Minuten lang geätzt, da die Halbleitergleichrichter noch unzureichende Sperrspannungswerte zeigen. Nach sorgfältiger Spülung in entionisiertem Wasser und in einer Ultraschallwaschanlage werden die Halbleitergleichrichter in Petroläther aufbewahrt und dann im Stickstoffstrom auf etwa 270° C erhitzt.
• Nach diesem bekannten Legierungsverfahren werden Halbleitergleichrichter mit einer Gold-Antimon-Fläche von 4 bis 8 mm Durchmesser erhalten, die hohe Sperrspannungswerte und geringe Sperrströme aufweisen. Halbleitergleichrichter mit einer Gold-Antimon-Folie von einem Durchmesser über 10 mm und Halbleitergleichrichter mit einer Gold-Antimon-Folie von einem Durchmesser unter 3 mm werden bei diesen Legierungsverfahren jedoch mit befriedigenden elektrischen Werten nur in geringer Ausbeute erhalten.
• Ein Legierungsverfahren zur Herstellung von pnübergängen in Siliziumscheiben bestimmter Flächengröße, dessen Ergebnisse gut reproduzierbar sind, eignet sich nämlich nicht in gleicher Weise für die Herstellung von pn-übergängen größerer oder kleinerer Fläche. Sowohl bei einer Abwandlung des Legierungsverfahrens zur Herstellung von pn-übergängen größerer Fläche als auch bei einer Abwandlung des Legierungsverfahrens zur Herstellung von pn-übergängen kleinerer Fläche ergibt sich bei einer Fertigung einer Anzahl von Halbleitergleichrichtern mit Siliziumscheiben eine kleinere Zähl von Halb-Leitergleichrichtern, die brauchbare elektrische Eigenschaften aufweisen, als bei der Ausführung des Legierungsverfahrens zur Herstellung von pn-übergängen der Flächengröße, für deren Herstellung es ursprünglich ausgebildet worden war.
• Bei einem älteren, nicht vorbekannten Verfahren ist vorgesehen, mit einer eines oder mehrere der Elemente Eisen, Mangan, Blei, Molybdän, Rhenium und Chrom enthaltenden »sauren wäßrigen« Lösung die Umgebung eines in einem p-leitenden Siliziumkörper durch Legieren mit einer n-Leitung im Siliziumkristall erzeugenden Dotierungssubstanz gebildeten pn-überganges einer Halbleiteranordnung zu ätzen, um die Ausbeute der nach dem Legierungsverfahren hergestellten Halbleiteranordnungen mit Siliziumscheiben, insbesondere Siliziumscheiben von einem Durchmesser kleiner als 3 mm, deren pn-übergänge hohe Sperrspannungswerte und geringe Sperrströme aufweisen, zu erhöhen. Durch die Ätzung gemäß der Erfindung kann eine größere Gleichmäßigkeit hinsichtlich der besonders bei Siliziumscheiben kleineren Durchmessers sich auswirkenden, an der Oberfläche absorbierten Fremdatome, die z. B. durch Blockierung von Rekombinationszentren die Sperrkennlinie zu stabilisieren vermögen, erhalten werden.
• Gemäß der Erfindung wird zum Ätzen eines einen pn-übergang enthaltenden Siliziumkörpers einer Halbleiteranordnung so verfahren, daß Chrom oder/ und Eisen der der Ätzung der Siliziumscheiben dienenden Lösung aus Fluß- und Salpetersäure dadurch zugesetzt werden, daß die zu ätzenden Siliziumscheiben mittels sie in Bohrungen aufnehmenden Platten aus Chrom-Eisen-Nickel-Legierung in die Ätzlösung aus Fluß- und Salpetersäure gehalten werden. Durch die erfindungsgemäße Verwendung von Platten aus Chrom-Eisen-Nickel-Legierung, z. B. von Platten aus Remanit, zum Einbringen und Halten der Siliziumscheiben in der Ätzlösung aus Fluß- und Salpetersäure wird die Ätzlösung besonders vorteilhaft mit einer sehr kleinen Menge Chrom oder/und Eisen versetzt. Aus den Platten aus Chrom-Eisen-Nickel-Legierung gehen nämlich Chrom oder/und Eisen in geringer Menge in der Ätzlösung aus Fluß- und Salpetersäure in Lösung.
• Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist die Bemessung der in die Ätzlösung aus Fluß- und Salpetersäure einzubringenden Zusätze an Chrom oder/und Eisen, die höchstens das Hundertfache, vorzugsweise das Zehnfache der in einer für Analysen geeigneten Säure enthaltenden Menge Chrom oder/und . Eisee betragen soll, in besonders einfacher Weise möglich.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Verfahren zum Atzen eines einen pn-übergarig enthaltenden Siliziumkörpers einer Halbleiteranordnung, dadurch gekennzeichnet, daß Chrom oder/und Eisen der der Ätzung der Siliziumscheiben dienenden Lösung aus Fluß-und Salpetersäure dadurch zugesetzt werden, daß die zu ätzenden Siliziumscheiben mittels sie in Bohrungen aufnehmenden Platten aus Chrom-Eisen-Nickel-Legierung in die Ätzlösung aus Fluß- und Salpetersäure gehalten werden.