DE1496870A1

DE1496870A1 - Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung

Info

Publication number: DE1496870A1
Application number: DE19651496870
Authority: DE
Inventors: Yokichi Itoh; Nobuhiko Shirasaka; Shoji Tauchi
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1964-10-01
Filing date: 1965-09-29
Publication date: 1970-01-08
Also published as: NL6512681A; US3661727A

Description

H96870

DH. ISTG. ERNST MAISR PATBN TAWWAI₁T

8 MÜNCHEN SS

A 41165 29. September I965

EM/Has/Bx

Firma KABUSHIKI KAISHA HITACHI SEISAKUSHO 1-Chome, Marunouchi, Chiyoda-Ku., Tokyo-To / Japan

Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein neuartiges Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung und betrifft insbesondere die Aufbringung einer Metallschicht durch Elektrogalvanisierung auf eine saubere Halbleiterplättchenoberfläche.

Eine Voraussetzung für die Erzielung eines guten Halbleiter-Metall-Übergangskontaktes bei der Erzeugung einer Metallschicht auf einer Halbleiterplättchenoberfläche liegt im allgemeinen in der Verwendung einer sauberen Oberfläche des Halbleiterpiättchens. Nach der herkömmlichen Technik

BAD ORiGlNAI.

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werden im allgemeinen zur Herstellung solcher Kontakte die folgenden beiden Verfahren benutzt.

Als erstes Verfahren ist die mechanische Spaltung des Halbleiterstoffes in einem Hochvakuum zu nennen, worauf durch Aufdampfen unmittelbar nach der Spaltung ohne Unter-" brechung des Vakuums auf der Spaltfläche eine Metallschicht niedergeschlagen wird. Zur Spaltung dienen Elemente wie eine Schneide, ein Gewicht oder dgl. in Verbindung mit einer mechanischen Kraft, beispielsweise der Schwerkraft, einer magnetischen Kraft oder einer Federkraft.

Nach der zweiten Verfahrensweise wird zur Erzielung einer sauberen Oberfläche die Halbleiteroberfläche durch Eintauchen in eine saure oder alkalische Lösung geätzt, der auch ein Oxydationsmittel oder ein Verzögerungsmittel bei- ψ gefügt werden kann; nach einer Spül- und Trockenstufe wird durch Aufdampfen oder Galvanisierung eine Metallschicht auf der genannten Oberfläche gebildet. Der A'tzprozeß kann auch unter Verwendung einer hauptsächlich alkalischen Lösung sowie eines elektrischen Passivierungsstromes zur Durchführung einer lokalen Ätzung durchgeführt werden.

Nach der ersten Verfahrensweise erfolgt die Spaltung

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längs einer Gleitfläche des Halbleitereinkristalls, und die so erhaltene Spaltfläche bildet keine ideale Ebene, es ergeben sich auch Schwierigkeiten, wenn man eine großflächige Spaltfläche erhalten will. Zudem tritt oft eine mechanische Beschädigung auf.

Der Hauptgrund für die NichtVerwendung dieses Verfahrens liegt darin, daß die Spaltung und Aufdampfung im Vakuum durchgeführt werden müssen. Vienn auch mit der oben beschriebenen Verfahrensweise eine große Zuverlässigkeit erreicht wird, so läßt sich dies in der Praxis nur schwer erzielen, da das Verfahren im Vakuum durchgeführt werden muß und folglich ein hohes fachmännisches Können erfordert.

Im Rahmen der zweiten Verfahrensweise ist das HaIbleiterplättchen nach der chemischen oder elektrochemischen Ätzung während der Spül- und Trockenstufe einem Luftzutritt ausgesetzt, und die Ablagerung winziger Staubteilchen sowie die Entstehung einer dünnen Oxydschicht sind unvermeidlich, so daß die Erzielung eines metallischen Kontaktes an der sauberen Oberfläche des Haloleiters schwierig ist.

Aufgrund dieser Schwierigkeiten haben V.'. Mehl et al. in "Journal of Electrochemical Society" Band 110, Seite 2j>y,

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1963 ein neuartiges Verfahren zur Herstellung eines sperrfreien Kontaktes beschrieben, das in folgendem besteht: Durch Verwendung eines HP-haltigen Galvanisierungs-Gold-Bades, wenn eine eutektische Gold-Silizium-Legierung in dem Siliziumkörper erzeugt werden soll, wird zunächst die dünne Oxydschicht auf der Oberfläche des Halbleiterkörpers durch den HP-Anteil der Lösung aufgelöst, und sodann wird das Gold auf der Oberfläche galvanisch zur Erzielung eines guten Gold-Silizium-Kontaktes niedergeschlagen, worauf durch Erhitzen der Probe eine eutektische Gold-Silizium-Legierung zur Erzielung eines sperrfreien Kontaktes gebildet wird.

Der Grundgedanke dieses Verfahrens nach W. Mehl et al. kann dahingehend zusammengefaßt werden. Die Legierungstemperatur v.ird infolge der zwischen der Gold-Silizium-Kontaktfläche liegenden SiOp-Schicht hoch, und zur Ausschaltung dieser Schwierigkeit wird die SiOp-Schicht in der ersten Stufe entfernt. Nachdem"" ein guter Gold-Silizium-Kontakt erzielt ist, wird der Legierungsprozeß eingeleitet, wobei sich die Legierungstemperatur der eutektischen Temperatur annähert.

Im Hinblick auf die oben beschriebenen Schwierigkeiten der älteren Verfahren liegt eine Aufgabe der Erfindung in der Schaffung eines neuartigen Verfahrens zur Bildung

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BAD

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eines Metall-Halbleiter-Kontakts, wo sich die genannten Schwierigkeiten vermeiden lassen.

Durch die Erfindung wird ein Verfahren zur Bildung eines Metall-Halbleiterkontaktes vorgeschlagen, das die folgenden Verfahrensstufen umfaßt: Zunächst wird eine durch eine Isolatorhalbleiteroxydschicht, beispielsweise SiO₀ be-

deckte Probe vorbereitet; dann wird die Dicke der SiOp- ^

Schicht innerhalb des mit dem Metall zu galvanisierenden Oberflächenbereichs dünner als in den anderen Oberflächenteilen gemacht, indem eine Aushöhlung in der SiOp-Schicht gebildet wird. Die Halbleiterprobe wird sodann für eine bestimmte Zeitdauer in ein Galvanisierungsbad eingetaucht, das ein Auflösurigsmedium für die Oxydschicht enthält. Die genannte Tauehzeitdauer sollte genügend lang sein, damit die Oxydschicht am Fuß der Aushöhlung vollständig und rückstandsfrei aufgelöst werden kann, so daß durch Galvanisierung ^ Metall auf dem sauberen Halbleiterplättchen nach Auflösung und Entfernung der Oxydsehicht am Fuß der Aushöhlung abgelagert werden kann.

Für die Oxydsehicht außerhalb der Aushöhlung besteht keine Einschränkung auf Halbleiteroxyd; sie kann auch aus einem Isolatorharz oder einem Metalloxyd bestehen. Weiterhin

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wird die Halbleiteroxydschicht innerhalb der Aushöhlung so ausgewählt, daß die Oxydschicht außerhalb der Aushöhlung zurückbleibt. Während des genannten Verfahrens lagert sich Metall auf der sauberen Halbleiterfläche innerhalb der Aushöhlung ab, wo die Oxydschicht weggelöst wurde.

Für die Oxydschicht innerhalb der Aushöhlung besteht keine Beschränkung auf Halbleiteroxyd; man kann auch einen Stoff wie Isolatorlack oder ein Metalloxyd verwenden, und dieser Stoff innerhalb der Aushöhlung kann in seiner Zusammensetzung von der Oxydschicht außerhalb der Aushöhlung verschieden sein. Es kann beispielsweise eine sehr dünne Oxydschicht der Halbleiterprobe selbst sein, die durch Oxydation an Luft gebildet ist.

Auf diese Weise kann man innerhalb eines jeden gewünschten Bereichs zwischen einer sauberen Halbleiteroberfläche und dem Metall einen Kontakt erzeugen, wobei die Form der Halbleiterprobe beliebig ist. Dabei wird jeweils in demselben Bad unter Ausschluß von Luftzutritt gearbeitet. Dies stellt eine unerläßliche Bedingung für die Herstellung von Halbleiteranordnungen nach der Erfindung dar.

Ein solcher Metall-Halbleiter-Kontakt wird gleich-

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richtend oder sperx'frei, jeweils in Abhängigkeit von der Art des Metalls und dem Leitfähigkeitstyp des Halbleiters. Ein gleichrichtender' Kontakt findet, als Emitterplattenbzw. Kollektorplattensperre in einem Metsllgrundplattentransistor oder einer Schottky-Sperrdiode Verwendung. Ein sperrfreier Kontakt kann im allgemeinen für Elektroden von Halbleiteranordnungen einschließlich der genannten Anordnungen benutzt werden. Die folgende Tabelle gibt die Kenngrößen von Metall-Silizium-Kontakten an, wenn verschiedene Metalle durch Galvanisierung nach der Erfindung aufgebracht werden. Das gleichrichtende bzw. sperrfreie Verhalten eines Kontaktes hängt von der Austrittsarbeit des jeweiligen Metalls ab.

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Metall	Austrittsarbeit	SiIi ziumplätt chen	p-Typ	"+	Il
	des Kontaktes		gleichrichtend	It	I!
		n-Typ	ti	ti	It
Al		sperrfrei	Il	It
Zn	5-7^eV	It	ti	Il
In	4.0OeV	It	It	ti
Pb	4.02eV	It	gleichrichtend gleichrichtend	gleichrichtend sperrfrei
Sn	4.1IeV	ti	"+	It
Cd	5-92eV	"+	It
Sb	4.08eV	"+	'.!
Co	4.l8eV	"+
Bi	4.28eV	"+
Ag	4.JIeV	"+
Cu	4.52eV
Ni	4.74eV
Pe	4o6eV
Au	4.7OeV
Rh	4.65eV
Pt	5-29eV

+ : niedriger Sättigungsstrom

Innerhalb des genannten Galvanisierungsbades kann man die Ätzgeschv.'indigkeit sowie die Ablagerungsgeschwindigkeit und die Dicke der Galvanisierungssoliicht dadurch steuern, daß man zwischen die Probe und eine andere in das Galvanisierungsbad eintauchende Elektrode eine elektrische Spannung anlegt, indem man die Probe positiv und die ge-

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nannte Elektrode negativ vorspannt oder umgekehrt und einen elektrischen Strom durchleitet. Insbesondere wenn die Halbleiteroberfläche innerhalb der Aushöhlung mit bestimmten Metallen verunreinigt ist, kann man durch folgende Verfahrensweise einen ausgezeichneten Metall-Halbleiter-Kontakt erzielen. Zunächst wird die Oberfläche des HaIbleiterplättchens vor der Galvanisierung in der Weise geätzt., daß ein positives Potential vor der Galvanisierung M an das Halbleiterplättehen angelegt wird, um die Galvanisierungsgesohwindigkeit herabzusetzen und die Ätzgeschwindigkeit zu steigern, wodurch man eine saubere Halbleiteroberfläche erzielt. Sodann vermindert man die an dem Halbleiter anliegende positive Spannung oder kehrt die Stromrichtung um und führt die Galvanisierung durch.

Zum vollen Verständnis des Grundgedankens sowie von Einzelheiten der Erfindung dient die folgende Einzelbeschreibung bevorzugter Ausführungsformen in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen. Es stellen dar:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen Halbleiterkörper zur Darstellung einer Anordnungsform nach der Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Durchführung der Galvanisierung nach der Erfindung und

Fig. 5 einen Vertikalschnitt durch einen Siliziumkörper zur Erläuterung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

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Ausführungsbeispiel 1

Es sei bemerkt, daß die Darstellungen der Anordnungen in der Zeichnung gegenüber der natürlichen Größe stark vergrößert sind. Nach Fig. 1 der Zeichnung ist auf dem Halbleiterkörper 1 eine 0,5 Ai dicke Siliziumoxydschicht 2 in Form von SiO₂ durch thermische Oxydation im Dampf gebildet. Innerhalb des Bereichs J dieser Schicht 2 ist mittels eines bekannten Photoätzverfahrens eine Aushöhlung mit 0,2 mm Durchmesser gebildet, und die Oberfläche des Halbleiterkörpers liegt frei.

Der Siliziumkörper wird sodann getrocknet. Im Verlauf dieser Brockenstufe wird der freiliegende Flächenbereich mit einer Oxydschicht 4 überzogen, die sich durch natürliche Oxydation in Luft bildet. Die so erhaltene Probe 1 wird sodann in ein Bad eingetaucht, das durch Zusatz von 0,47 g HAuCIu. 4H_OÖ zu 100 cnr einer wässrigen Lösung aus 50 cnr Wasser und 50 crs? 46-prozentigem HF bereitet ist, worauf sofort die allmähliche Auflösung der SiO₂-Schicht durch das HF beginnt. Da die Oxydschicht am Fuß der Aushöhlung vergleichsweise dünn ist, wird die darunter liegende Halbleiteroberfläche zuerst freigelegt.

Sobald einmal die Halbleiteroberfläche freigelegt ist, lagert sich Au auf der Oberfläche des Siliziumkörpers

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ab, da Silizium ein höheres Ionisationspotential als Au hat, und man erhält einen Au-Si-Kontakt innerhalb des von der SiOp-Schicht. eingeschlossenen Flächenbereiches Während dieser Verfahrensstufe werden andere Teile der SlO -Schient allmählich dünner, doch die Bearbeitung wird beendet, ehe diese Teile völlig aufgelöst sind. In der

ο
Praxis erhält man eine 400 A dicke Au-Galvanisierungsschicht bei einer Behandlungszeit zwischen 20 see. und see.

Ausführungsbeispiel 2

Nach Fig. 2 ist eine Elektrode 11 in das elektrolytische Bad 10 des Ausführungsbeispiels 1 eingetaucht, und der Siliziunikörper 12 des Ausführmigsbeispiels 1 ist mit einer Elektrode IJ an einer Seite verlötet und damit in das Bad eingetaucht. Die eingetauchten Teile der Elektrode sind mit einem säurebeständigen Isolator 14 abgedeckt. Unter diesen Verhältnissen wird ein elektrisches Potential angelegt, das den Siliziumkörper positiv und die Elektrode 11 negativ vorspannt. Dann wird die SiOg-Schicht auf der Oberfläche des Siliziumkörpers elimählich durch das HF weggeätzt. Sobald die Oberfläche des Siliumkörpers innerhalb aer Aushöhlung I5 freiliegt, beginnt die Bildung einer Au-Galvanisierungsschicht, doch da an dem Silizium-

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körper ein positives Potential liegt, wird die Auflösung des Silizium beschleunigt und die Ablagerung von Au verlangsamt. Mit einer Stromdichte von 0,68 A/cm während einer Dauer von 10 see. erhielt man mit durchgeführten Ausführungsbeispielen Au-Galvanisierungsschichten in einer Dicke von JiOO A oder weniger.

Erforderlichenfalls beschleunigt eine Umkehr der Polarität des elektrischen Potentials des Galvanisierungsbades die Niederschlagsbildung des Au während der Galvanisierungsstufe und führt zu einer Steigerung der Dicke der Galvanisierungsschicht.

Ausführungsbeispiel J>

Nach Fig. 3 wird die Oberfläche des Siliziumkörpers 20 mittels eines bekannten Ätzbades gereinigt und sodann getrocknet. Während dieser Verfahrensstufe bildet sich auf der Oberfläche des Siliziumkörpers eine SiOp-Schicht 21. Dann wird ein Überzug eines säurebeständigen Harzes auf die Oberfläche dieses Körpers mit Ausnahme des Flächenbereichs 22 aufgebracht. Nach dem im Ausführungsbeispiel 1 beschriebenen Verfahren erhält man eine galvanisierte Metallschicht auf dem Flächenbereich 22.

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Ausführungsbeispiel 4

Zur Schichtbildung auf der Oberfläche eines CdS-Plättchens wird Siliziumoxyd verdampft. Die Dicke dieser Schicht wird innerhalb eines oder mehrerer Flächenbereiche unter Bildung einer Aushöhlung bzw. einer geeigneten Anzahl von Aushöhlungen vermindert. Die Probe mit einer bzw. mehre ren Aushöhlungen wird in ein Goldgalvanisierungsbad eingesetzt, das HP und HCl oder HNO^ zur Auflösung der SiOp-Schicht enthält. Nach vollständiger Auflösung der SiOp-Schicht innerhalb des dünnschichtigen Bereichs wird die freiliegende Oberfläche des CdS teilweise weggeätzt, wodurch das Metall in einem begrenzten Bereich abgelagert wird.

Im Rahmen dieser Verfahrensstufe kann man auch das beim Ausführungsbeispiel 2 beschriebene Verfahren benutzen.

Ausführungsbeispiel 5

Eine 0,6 ,u dicke Siliziumoxydschicht wird durch thermische Oxydation in einer Darnpfatmosphäre auf der Oberfläche eines Siliziumkörpers gebildet. Mittels eines bekannten Photoätzverfahrens wird die Dicke dieser Oxydschicht innerhalb eines 0,2 mm im Durchmesser messenden Plächenbereiches auf etwa 0,1 Ai im Sinne der Bildung einer

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Aushöhlung herabgesetzt. Die Oberfläche dieser Oxydschicht wird in eine wässrige HF-Lösung mit einer 50-prozentigen Konzentration während etwa 10 see. Dauer eingetaucht, diese Dauer ist für eine genügende Auflösung der Oxydschicht innerhalb der Aushöhlung ausreichend. Dann wird die Oberfläche unmittelbar in ein Ni-Galvanisierungsbad eingetaucht, damit die durch die HP-Wasserlösung bedeckte Siliziumoberfläche P innerhalb der Aushöhlung nicht mit Luft in Berührung kommt, worauf sich eine Ni-Galvanisierungsschicht auf der Siliziumoberfläche innerhalb der Aushöhlung ausbildet.

Nach dieser Verfahrensweise ist als Galvanisierungsbad eine gesättigte Lösung geeignet, die in 1 Liter reinem Wasser 200 g NiSO₄(NH^)_gS0^.6H₃O, JO g NH^Cl und JO g H^BO, enthält.

Bei einem Versuchsbeispiel erhielt man eine Ni-Galvanisierungsschicht mit einer Dicke von 0,1 /U, indem die Elektrogalvanisierung in dieser Galvanisierungslösung

durchgeführt wurde, wobei eine elektrische Spannung im i
j Sinne einer Vorspannung der Elektrode innerhalb des Galvanisierungsbades auf eine positive Spannung und des Siliziumkörpers auf eine negative Spannung angelegt wurde und

20 see lang ein elektrischer Strom von 20 mA/cm durchgeleitet wurde.

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In diesem Pall ist eine wässrige HP-Lösung zur Durchführung des Ätzverfahrens nur in geringer Menge erforderlich, und die Mischung dieser HP-Lösung mit dem genannten Ni-Galvanisierungsbad bringt keine nachteilige Verschlechterung dieses Galvanisierungsbades mit sich. Es ist jedoch vorzuziehen, die HF-Lösung mit Wasser zu verdünnen, ehe der von dieser Lösung' benetzte Halbleiterkörper in das metallische Galvanisierungsbad eingetaucht wird, ohne daß die abgeätzte Oberfläche einem Luftzutritt ausgesetzt wird. Oder in anderer Weise wird die Lösung völlig mit Wasser abgespült, das sich mit derselben austauscht. Diese Verdünnung bzw. Ersetzung des Auflösungsmediunis durch Wasser ist dann besonders vorzuziehen, wenn die Galvanisierungslosung gegenüber Säure leicht zersetzlich ist, beispielsweise eine Gold-Galvanisierungslösung, die AuCN enthält.

Die vorstehende Beschreibung stellt lediglich einen Teil*der möglichen Ausführungsformen der Erfindung dar.

Beispielsweise von Halbleiterstoffen, bei denen die Erfindung angewandt werden kann, sind Ge, Si, CdS, GaAs, InSb, ZnS, PbS, SiC, Bi^Te^., CdSe, CdTe, GaSb, InAs, PbSe, PbTe, ZnSe, ZnTe und Bi₃Se,. Als isolierende Oxydschioht für diese Halbleiterkörper sind die Oxyde dieser Halbleiter-

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stoffe, insbesondere SlO und SiOp am geeignetsten; außerdem sind GeO und GeO_? anwendbar. Daneben sind Metalloxyde wie AIgO.-,· ZnO, CdO, NiO, Ni₃O₅, Cr₃O , PbO, Ga_g0 , MgO, MgO, In₂O.,, InpO, PbOp, BeO usw. geeignet. Für den vorliegenden Zweck können folgende Isolatorharze benutzt werden: Polyamidharz, Polyäthylen, Silicon, Vinylearbazolharz, die in aromatischen Kohlenwasserstoffen löslich sind,

" ungesättigtes Polyesterharz, Acrylsäureharz, Acrylniti'ilharz, Butadienstyren, Vinylchloridharz, Polystyrenharz, Harze auf Zellulosebasis, fluorhaltige Harzfarbe, Methycrylatharz, das in Ketonen löslich ist, Polyvinylbutyrolharz, Polyvinylazetatharz, das in niederen Alkoholen löslich ist, und Xylenharz, das in Petroläthern löslich ist. Methacrylatharz wird vo'n starker Lauge angefressen, und Polyvinylazetat löst sich in Essigsäure und Ameisensäure, usw. Geeignete Stoffe zur Lösung der oben genannten Oxyde sind verschiedene Säuren wie HCl, HP, HNO,., H CH^COOH und HCOOH sowie verschiedene Basen wie NH^OH und KOH, NaOH, sowie Ammoniumsalze.

Von den genannten Halbleiter- und Metalloxyden werden SiO und Si0_p von einem Auflösungsmediura gelöst, das mindestens VJasserstofffluorid enthält; GeG,., GeO, Al_?0 ,

NiO, Ni^O-., CrvO-, ZnO, PbC una Ga_r.0_ werden durch Säuren a j et j c ^

und Laugen gelöst; CdO und MgO v/erden von einen, Auflösurigs-

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medium gelöst, das Säuren oder Ammoniumsalze enthält; MgO und InpO., werden durch Säuren gelöst; ■ Ιη_ρΟ_, und PbO_Q werden durch Salzsäure gelöst;
konzentrierte Schwefelsäure gelöst.

PbO_Q werden durch Salzsäure gelöst; und BeO wird durch

In dem elektrolytischen Galvanisierungsbad können beispielsv/eise folgende Stoffe enthalten sein:

AuCl-, HAuCIw, AuCn zur Galvanisierung von Au

w, CuCIp zur Galvanisierung von Cu

AgF, AgNO., zur Galvanisierung von Ag

AlCl-, All.* zur Galvanisierung von Al

1> ^

In(NO₇),, In(SOj,)-, zur Galvanisierung von In

NiCl₂, NiSO₂^, NiSiP, NiSO₁^(NH₂, )₂S0^. zur Galvanisierung von Ni PbSiP-, Pb(B0₂)₂.H₂0 zur Galvanisierung von Pb

Die überragenden Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind im folgenden zusammengefaßt;

1. Im Vergleich zu dem Verfahren unter Verwendung von Spal- . tung und Aufdampfung kann die Größe und Gestalt des Halbleiterplättchens leicht gesteuert werden und die Auswahl und Anwendung kann freizügig erfolgen.

2. Eine lokale und vrahlweise Metallablagerung durch Aufdampfen auf eine Spaltfläche ist sehr schwierig, da eine Ausrichtung einer Aufdampfmaske zur genauen Ausrichtung der Spaltfläche erforderlich ist.

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Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens können jedoch leicht und in beliebiger Auswahl ein Teil bzw. Teile beliebiger Gestalt oder Porm der Metallschicht und des Halbleiterkörpers miteinander kontaktiert werden, indem man mit fortschreitender Bildung der Halbleiteroxydschicht dicke bzw. dünne Teile herstellt.

5· Wenn die Galvanisierung bzw. Aufdämpfung nach einfachem Ätzen erfolgt, kann man unmöglich hindern, daß sich die einmal gereinigte Oberfläche wiederum mit einer Oxydschicht überzieht, bevor das Metall abgelagert wird. Durch das erfindungsgemäße Verfahren können jedoch die Ätzung und Galvanisierung gleichzeitig erfolgen, und die metallische Galvanisierung der sauberen Halbleiteroberfläche kann mit Erfolg durchgeführt werden.

4. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann man aus demselben oben angegebenen Grund ein Anhaften feiner Staubteilchen sowie anderer Verunreinigungen an der Halbleiter-Metall-Kontaktfläche verhindern.

Aufgrund der obigen Überlegungen sind Metall-Halbleiter-Kontakte nach der Erfindung frei von Einschaltungs-

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stoffen zwischen Metall und Halbleiter. Durch geeignete Wahl der Art und Leitfähigkeit des Halbleiters in Kombination mit der Art des Metalls kann man einen vorzüglichen Kontakt mit gleichrichtender oder sperrfreier Kennlinie erhalten, was sich theoretisch bestimmen läßt. Der erstgenannte Kontakt zeigt elektrische Kennlinien, die für Emitterplattensperren und Kollektorplattensperren für Metallgrundplattentransistoren und Schottky-Sperrdioden geeignet sind. Der letztgenannte Kontakt besitzt Kennlinien, die für sperrfreie Kontakte in Halbleiteranordnungen allgemeiner Art geeignet sind.

Selbstverständlich bezieht sich die vorstehende Offenbarung nur auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Und die Erfindung umfaßt alle Änderungen und Ab-Kandlungen dieser Ausführungsbeispiele der Erfindung, die hier zum Zwecke der Offenbarung ausgewählt sind, soweit sie nicht von dem Wesen und Grundgedanken der Erfindung abweichen.

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Claims

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Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche eines Halbleiterkörpers rait einer elektrischen Isolatorschicht mit einem Aushöhlungsbereich vergleichsweise geringer Schichtdicke innerhalb eines bestimmten Bereichs der Halbleiterkörperoberfläche überzogen ist, daß dieser überzogene Halbleiterkörper in ein metallisches Galvanisierungsbad aus einem zur Auflösung der Isolatorschicht geeigneten Auflösungsmedium eingetaucht wird, wobei diese Schicht nur innerhalb des Aushöhlungsbereichs völlig aufgelöst und entfernt wird und wobei die Halbleiteroberfläche innerhalb des Aushöhlungsbereichs dem metallischen Galvanisierungsbad frei ausgesetzt ist, und daß dieser Oberflächenbereich mit einer galvanischen Metallschicht überzogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ausgehöhlte Bereich der Isolatorschicht durch dieselbe völlig nlndurchreicLt, daß die Ooerfläche des Halbleiterkörpers innerhalb dieses Aushöhlungsbereichs mit einer zweiten elektrischen Isolatorschicht überzogen wird und daß das Auflösungsmedium des metallischen GaI-

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vanlsierungsbades im Sinne einer Auflösung mindestens der zweiten Isolatorschicht wirkt.

Ji. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine veränderliche Spannung zwischen dem Bad und dem Halbleiterkörper, wodurch die Abseheidungsdicke der galvanischen Metallschicht gesteuert werden kann.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis J>, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abätzung und Reinigung des vorgesehenen Oberflächenbereichs des Halbleiterkörpers ein negatives Potential an das Bad und ein positives elektrisches Potential an den Halbleiterkörper gelegt wird und daß danach zur Galvanisierung des Halbleiteroberflächenbereichs die elektrischen Potentiale umgepolt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch .gekennzeichnet,

daß der Halbleiterkörper mit einer Isolatorschioht mit _}

einem dünneren Aushöhlungsbereich völlig in ein Auflösungsmedium eingetaucht wird, das die Isolatorschicht mindestens soweit auflöst, bis dieselbe innerhalb des Aushöhlungsbe- ■ reichs völlig aufgelöst ist, und daß sodann der Halbleiterkörper mit durch das Auflösungsmedium benetzten Oberflächen zwecks Abschluß des Aushöhlungsbereichs gegen

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Luftzutritt in ein metallisches Galvanisierungsbad eingetaucht wird, in dem die Galvanisierung des vorbereiteten Aushohlungsbereichs erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein organisches oder anorganisches Lösungsmittel für das Auflösungsmedium.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflösungsmedium in zunehmendem Maße fortschreitend vollständig durch ein organisches oder anorganisches Lösungsmittel ersetzt wird, um einen Abbau des metallischen Galvanisierungsbades durch das Auflösungsmedium zu verhindern.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 5* dadurch gekennzeichnet, daß die IsolatorschiGht aus einem Halbleiteroxyd des Halbleiterkörpers, einem Metalloxyd oder einem isolierenden Harz besteht.

9. Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Halbleiteroxyde in Form von Siliziumoxyd, Siliziumdioxyü, Germaniumoxyd oder Germaniumdioxyd.

10. Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch

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Metalloxyde in Form von Al₃O^., ZnO,' CdO, NiO, Ni₃O₇, Cr₂O^, PbO, Ga₂O-, MgO, MgO₃, In₃O , In₃O, PbO₃ oder BeO.

11. Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch ,isolierende Harze in Form von Polyamidharz, Polyäthylen, Silicon, Vinylearbazolharz, ungesättigtem Polyesterharz, Aerylsäureharz, Acrylnitrilharz, Butadien-Styren, Vinylchloridharz, Polystyrenharz, Harzen auf Zellulosebasis, fluorhaltigen Harzfarben, Methacrylatharz, Polyvinylbutyralharz, Polyvinylazetatharz oder Xylenharz.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch ein Auflösungsmittel für die Isolatorschieht in Form von HF, HCl, HNO-, H₃SO^, CH^COOH oder HCOOH als Säure, NH^OH, KOH oder NaOH als Base, Ammoniumsalze aromatischen Kohlenwasserstoffen, Ketonen, chlorierten Kohlenwasserstoffen, Estern, Alkoholen oder Petrol- J äthern.

13. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch Wasserstofffluorid zur Auflösung einer SiO- bzw. SiO-Sohicht.

14. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet

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durch eine der genannten Säuren oder Basen als Auflösungsmedium für GeO, GeO₂, Al₂O.,, NiO, Ni₂O,, Cr₃O₇,
ZnO/ PbO oder Ga₂O-.

15. Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine der genannten Säuren oder Ammoniumsalz als Auflösungsmedium für CdO oder MgO.

16. Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Säure als Auflösungsmedium für KgOp oder InpO^.

17· Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch Salzsäure zur Auflösung von In₂O oder PbO .

Ιδ. Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch konzentrierte Schwefelsäure zur Auflösung von BeO.

19. Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch aromatische Kohlenwasserstoffe zur Auflösung von
Polyaiaidharz, Polyäthylen, Siliconharz, oder Vinylcarbazolharz.

20. Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch Ketone zur Auflösung- ungesättigten Polyesterharzes,

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Acrylsäureharz, Acrylnitrilharz, Butadienstyren, Vinylchloridharz, Polystyrenharz, Harzen auf Zellulosebasis, fluorhaltigem Harz oder Methacrylatharz.

21. Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch Alkohole zur Auflösung von Polyvinyl-Butyralharz oder Polyvinylazetatharz.

22. Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch Petroläther zur Auflösung von Xylenharz.

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