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DE1287410B - Verfahren zur Herstellung von Halbleiterelementen mit Oberflaechenschutzschicht aus Siliziumdioxyd - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Halbleiterelementen mit Oberflaechenschutzschicht aus Siliziumdioxyd

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Publication number
DE1287410B
DE1287410B DEK52008A DEK0052008A DE1287410B DE 1287410 B DE1287410 B DE 1287410B DE K52008 A DEK52008 A DE K52008A DE K0052008 A DEK0052008 A DE K0052008A DE 1287410 B DE1287410 B DE 1287410B
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DE
Germany
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production
semiconductor elements
silicon dioxide
layer made
surface layer
Prior art date
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Pending
Application number
DEK52008A
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English (en)
Inventor
Uehara Keijiro
Tokiyama Takashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Halbleiterelementen mit Oberflächenschutzschicht aus Siliziumdioxyd, die durch Pyrolyse eines organischen Siloxane gebildet ist. · ..-··.. ■
Die Oberflächenoxydschicht dient dem Schutz des Halbleiterelementes gegen atmosphärische Einflüsse. Wichtig ist hierbei, daß die Oberfläche des Halbleiterelementes vor Erzeugung der Oxydschicht gereinigt ist. Bekannt ist eine Reinigung unter Anätzen des Halbleiterelementes durch eine Säure. Allerdings werden hierbei die auf der Halbleiteroberfläche befindlichen Oxyde nicht oder nur unzureichend entfernt, so daß. die Spannungsfestigkeit der so behandelten Halbleiterelemente schlecht ist.
Aufgabe der Erfindung ist die Bildung der Oxyd-Schutzschicht auf einer vollständig gereinigten Halbleiteroberfläche.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß unmittelbar vor der pyrolytischen Niederschlagsbildung zur Entfernung der auf der Oberfläche gebildeten Oxyde die Oberfläche des Halbleiterelementes mit Fluorwasserstoff behandelt wird.
Durch diese Behandlung werden lediglich die auf der Oberfläche befindlichen Oxyde, insbesondere Siliziumdioxyd, entfernt, ohne daß das Halbleiterelement selbst angeätzt oder angelöst wird. Die pyrolytische Siliziumdioxydschichtbildung erfolgt auf einer reinen Halbleiteroberfläche, wodurch man eine überraschende Verbesserung der Spannungsfestigkeit erhält. Dies geht vor allem auf die Ausschaltung sögenannter Kanalbildungen zurück, die sich bei nicht vollständiger Entfernung der Oxydunterschicht ergeben.
Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert.
Ein Siliziumplättchen mit η-Leitfähigkeit und mit einem spezifischen Widerstand von 100 Ω cm wird zur Erzeugung einer doppelten Übergangsschicht des (p+n n+)-Typs in der Weise behandelt, daß man in eine Oberfläche Bortrioxyd (B2O3) und in die gegenüberliegende Oberfläche Phosphorpentoxyd (P2O5) hineindiffundieren läßt. Sodann wird aus dem Plättchen mittels einer Ultraschallschneidmaschine ein Element in der Größe von 1,5 · 1,5 mm ausgeschnitten. Die Oberfläche desselben wird mit einem Gemisch -von Salpetersäure und Fluorwasserstoff behandelt. Anschließend an die weiter unten noch im einzelnen beschriebene Oberflächenbehandlung wird das Element in einer Stickstoffatmosphäre auf eine Temperatur von 7000C erhitzt. Ein Gemisch von Tetrasiloxanätherdampf und Stickstoff wird über das Element geleitet, so daß sich auf der Oberfläche eine Siliziumoxydschicht niederschlägt. Diese Schicht erreicht eine Dicke von etwa 1 bis 3 μ.. Schließlich wird ein Teil dieser Schicht entfernt, damit die Elektroden zur Fertigstellung des Gleichrichterelementes angebracht werden können.
Die folgende Tabelle zeigt die Abhängigkeit der Durchschlagssperrspannung des Gleichrichterelementes von verschiedenen Behandlungsmitteln:
Behandlungsmittel·
Fluorwasserstoff (ausgewaschen
mit Wasser)
Fluorwasserstoff (ausgewaschen
mit Alkohol)
Konzentrierte Salpetersäure ...
Erhitztes Wasserstoffperoxyd ..
Hochdrückdampf."(100 Atm) ...
; I3ui£|hschlags-
sperrspannung
(Mittelwert)
419 V
360 V 266 V
308: V
95V
Bei Anwendung der beiden zuerst genannten Mittel zur Oberflächenbehandlung werden Oxydbildungen auf der Oberfläche entfernt, während die drei zuletzt genannten Ätzmittel der vorstehenden Tabelle die Bildung einer Oberflächenoxydschicht begünstigen. Die Zahlenwerte der obigen Tabelle zeigen deutlich, daß das Vorhandensein einer Oberflächenoxydschicht vor der Bildung eines Siliziumoxydniederschlags durch Pyrolyse von Tetrasiloxanäther die Durchschlagsspannung des Gleichfichterelementes beeinflußt. Dies ist darauf zurückzuführen, daß auf Grund der beschriebenen Oberflächenbehandlung in der Oberflächenschicht Donatoren überwiegen, wodurch die Oberflächenleitfähigkeit des η-Bereiches der (p+nn+)-Übergangsschicht eine erhöhte η-Leitfähigkeit erhält, so daß die Oberflächendurchsehlagsspannung herabgesetzt wird. Durch Versuche konnte bestätigt werden, daß die durch Pyrolyse von Tetrasiloxanäther erzeugte Oxydschicht nur einen sehr geringen Einfluß auf die Durchschlagsspannung hat. Wenn folglich vor Bildung der Oxydschicht durch Pyrolyse von Tetrasiloxanäther die Oberfläche oxydfrei ist, wird die Sperrspannung durch die Oxydschicht nicht herabgesetzt.
Das erfindungsgemäße Verfahren wurde im Vorstehenden in Verbindung mit der Herstellung eines (p+nn^-Siliziumgleichrichters beschrieben. Selbstverständlich kann das erfindungsgemäße Verfahren in entsprechender Weise bei der Herstellung von Siliziumtransistoren angewandt werden. Auch bei den zahlreichen anderen, unter Verwendung von Germanium und ähnlichen Substanzen hergestellten Halbleiterelementen kann man das erfindungsgemäße Verfahren in entsprechender Weise anwenden.

Claims (1)

  1. : ' Patentanspruch:
    Verfahren zur Herstellung von Halbleiterelementen mit Oberflächenschutzschicht aus Siliziumdipxyd, die durch Pyrolyse eines organischen Siloxans gebildet wird, dadüfc'h gekennzeichnet, daß unmittelbar -vor der pyrolytischen Niederschlagsbildung zur Entfernung der auf der Oberfläche gebildeten Oxyde die Oberfläche des Halbleiterelementes mit Fluorwasserstoff behandelt wird.
DEK52008A 1963-02-04 1964-02-03 Verfahren zur Herstellung von Halbleiterelementen mit Oberflaechenschutzschicht aus Siliziumdioxyd Pending DE1287410B (de)

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JP448863 1963-02-04

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DEK52008A Pending DE1287410B (de) 1963-02-04 1964-02-03 Verfahren zur Herstellung von Halbleiterelementen mit Oberflaechenschutzschicht aus Siliziumdioxyd

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