DE1444522C3 - Verfahren zum Erhöhen der Träger lebensdauer in Halbleiterkörpern - Google Patents
Verfahren zum Erhöhen der Träger lebensdauer in HalbleiterkörpernInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erhöhen der Trägerlebeiijdauer in
einem Halbleiterkörper durch Inkontaktbringen des Halbleiterkörpers mit einem Nickelchlorid enthaltenden
Gemisch und nachfolgendes Erhitzen des Halbleiterkörpers.
Ein solches Verfahren ist z. B. in der USA.-Patentschrift 2 827 436 beschrieben worden. Gemäß
diesem Verfahren wird ein Halbleiterkörper durch ein chemisches Abscheideverfahren mit einer Nickelschicht
vergehen. Dies geschieht in cine-- Vc-nickelungsbad,
das Nickelchlorid, Hypophosphit, Ammoniumzitrat 'und Ammoniumchlorid enthält. Aus diesem Bad wird reines, metallisches Nickel auf
der Oberfläche des Halbleiterkörpers abgeschieden. Die vernickelten Halbleiterkörper werden dann einer
hohen Temperatur ausgesetzt, wodurch die Nickelatome in den Halbleiterkörper eindiffundieren.
Dieses Verfahren is"t jedoch relativ aufwendig und kann nur als zusätzlicher Schritt zum Eindiffundieren
von Dotierstoffen durchgeführt werden.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein einfacheres Verfahren zum Erhöhen
der Trägerlebensdauer in einem Halbleiterkörper anzugeben.
Dies wird dadurch erreicht, daß das Gemisch neben dem Nickelchlorid eine chemische Verbindung
eines Dotierstoffes enthält und als Flüssigkeit oder Paste verwendet wird. ■: .,.-··'
. Als Dotierungsstoff kann Kaliumborat bzw.
Ammoniumphosphat verwendet werden, je nachdem, ob eine stark p- oder eine stark η-leitende Zone erzeugt
werden soll.
Ein solches Verfahren hat den Vorteil, daß zwei Vorgänge, nämlich das Dotieren und das Gettern von
Verunreinigungen in einem einzigen Verfahrensschritt durchgeführt werden kann.
Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Fig. 1 bis 3 erläutert.
Fig. 1 zeigt den. Halbleiterkörper, von welchem
bei dem Verfahren z. B. ausgegangen wird. Dieser Halbleiterkörper 1 möge z. B. aus schwach n-Ieitendem
Silizium mit einem spezifischen Widerstand von 20 Ohm cm bestehen. Dieser Halbleiterkörper wird
in eine Ampulle gebracht, in welcher sich gleichzeitig eine Quelle zur Verdampfung von Aluminium
befindet. In dieser Ampulle wird ein Eindiffusionsprozeß von Aluminium im Vakuum in den n-leitenden
Halbleiterkörper, durchgeführt, so daß in dem Ausgangskörper nach Fig. 1 nunmehr gemäß Fig. 2
eine schwach p-leitende Mantelzone 2 entstanden ist und von dem früheren Ausgangskörper nur noch
ίο eine Kernzone 1 α mit schwacher η-Leitfähigkeit vorhanden
ist. Es kann sich nunmehr empfehlen, die Oberfläche des Halbleiterkörpers einem schwachen
Aufrauhungsprozeß durch Läppen zu unterwerfen. Anschließend wird die Oberfläche des Halbleiterkörpers
zweckmäßig z. B. mit einer Flüssigkeit 4Sprozentiger Flußsäure gereinigt.
Nunmehr wird auf die durch Aufrauhung für die Benetzung vorbereitete Oberfläche des Körpers nach
Fig. 2 eine Paste aus einer chemischen Verbindung eines Dotierstoffes, z. B. aus Kaliumborat, aufgestrichen,
welches einen Zusatz von Nickelchlorid enthält. Den nunmehr entstandenen Halbleiterkörper mit dem
Überzug aus der Pastensubstanz 7.eigt^ die Fig. 3.
Dieser Halbleiterkörper wird nunmehr in eine pulverförmige Masse, z. B. aus Quarz, eingebettet, die
somit vorzugsweise gegenüber dem eingebetteten Halbleiterkörper inerten Charakter hat. Alsdann wird
die Halbleiteranordnung an Luft einer Temperatur bei etwa 1250° C während einer Zeitdauer von etwa
16 Stunden unterworfen. Während dieser Temperaturbehandlung diffundiert aus der chemischen Verbindung
Kaüurnborat das Bor in den Halbleiterkörper
ein und erzeugt in diesem in der schwach p-Ieitenden Mantelzone 2 eine stark dotierte Zone p+ mit der
Bezeichnung 3. Während dieses Eindiffusionsprozesses ist aber gleichzeitig die chemische Verbindung
Nickelchlorid wirksam, indem sie eine Getterung von in dem Halbleiterkörper enthaltenden Verunreinigungen,
die unerwünschte Störstellen bilden könnten, herbeiführt, d. h. diese Verunreinigungen werden an
die Halbleiteroberfläche geführt und dort durch die Nickelchloridverbindung gebunden. Es wird also
gleichzeitig mit dem Eindiffusionsprozeß auch ein Reinigungsprozeß der Halbleiteranordnung durchgeführt.
Bei diesem Eindiffusionsprozeß des Bors wird auch die Diffusionsfront des bei der Durchführung des
Verfahrens zur Erreichung des Halbleiterkörperaufbaues nach Fig. 2 eingebrachten diffundierten
Aluminiums in Richtung auf die η-leitende Kernzone etwas weiter vorgeschoben. Das ist jedoch, wie die
Erfahrung gezeigt hat, nur ein anteilig sehr geringer Betrag, der für den Aufbau der späteren Halbleiteranordnung
nicht nachteilig ist.
55, Von· der Oberfläche des durch diese Temperaturbehandlung
entstandenen Halbleiterkörpers wird nunmehr die verbliebene gläshaltige Restsubstanz abgeläppt
und anschließend die Oberfläche gereinigt, geätzt und der weiteren Fertigung (Halbleiterstromtor,
Diode) zugeführt.
Die Anwendung der Erfindung ist insbesondere gedacht bei Halbleiteranordnungen auf der Basis
eines Halbleiterkörper aus oder nach Art von Germanium oder Silizium oder einer intermetallischen
Verbindung.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Verfahren zum Erhöhen der Trägerlebensdauer in einem Halbleiterkörper durch Inkontaktbringen
des Halbleiterkörpers mit einem Nickel-
■ chlorid enthaltenden Gemisch und nachfolgendes
Erhitzen des Halbleiterkörpers, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch neben
dem Nickelchlorid eine chemische Verbindung eines Dotierstoffes enthält und als Flüssigkeit
oder Paste verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß als Dotierstoffverbindung Ammoniumphosphat bzw. Kaliumborat verwendet wird.
Applications Claiming Priority (1)
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Families Citing this family (2)
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1962
- 1962-02-02 DE DE19621444522 patent/DE1444522C3/de not_active Expired
Also Published As
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