Verfahren zum Lettern von aetallieohea
Vos=rengnngen alte Bilisiuekr.etallen
Die i'ur die Herstellung von Halbleitorbaueleaentaa
not-
wendigen No.ohtenperetur-yexßahreabeiepieleweiea die:
Eraeugoag. von pa-Übergängen durch.. Dition t führen
häufig au; einer Verschlechterung der elektrischen:
Eigen-
Bobatten. Inebeeondere werden dabei die Ladungsträger-:
lebendaner sowie die :Sperrspannung und der Sperretron
in =erwünschter Weise verwendet. Die V®reohlechterusg
dieser elektrischen Datei ist darauf zuruokzunhren,
daß netallieohe Verunreinigungen" die sieh euch durch
laagwiorigs aeinigungßvexrlahren nicht vollständig be-
zeitigen lassen, in den Halbleiterkrietall einäidisren.
Zur Verbesserwng der elektrischen Eigeneebaften ist es
bekennt, die galbleterkri®talle einen Get.berproseB $u
unterziehen, bei dem eine Auedii#Ieion der metallischen
Veranreinigmgen erfolgt. Bei Ellslbleiterkrietallen
aus
911isiva -wird dazu die Ralbleteroberfläohe bei :erhöhter
Temperatur mit einer Bor- oder- Phosphorglaaßohcbt ver--
eehen. Die auundiffundierenden Netallatone werden
in dienen
Glsseohiehten oheniaoh gebunden, wrodura-h ein .Konzentration»-
ge=älle in Voluxen des Halbleiters zur Oberfläche
hin be-
oteht.
Die erfolgreiobe Anwendung dieser bekannten Gettervertah-
ran ist aber -nur bei Silzimakrietallea mit hoher Vor-
eetmmgediohti mdgliah:- Audexersete bieten Kristalle
mit geringer Vereetzwrgediohte bessere Voraussetzungen
für die Güte einen Halbleterbanaelementer
Der @rtindwng liegt die Aufgebe de, ein: Yertabren
mm Gattern von Siliziumkrietailen mit geringer vereet-.
agegedohte anzugeben.
Diese Aufgabe wird
der @xrtinduug dadurch gelöst, -
daß die Bilzumlcrietalle bei einer Temperatur oberbalb
1 000°F t -mit Waeserdsmpt ' oxydiert werden, d4die.Abkn.-
lung 'der Siliasiumkarietalle Ton -der Oxydationstemperatur
7 @G4`
auf` 600-0# 0- mit einer Gesahwiädigkeit ;BA:°-- C/mn
erfolgt,
und -daß diese nach- -Ablösen- der Oaydechioht in` btkenater
-:
leise einem,-einem Getterprozes unterzogen werden: Deson-
derä günstige Ergebniea werden erhalten, Wenn die
Oxyda-
tion hei - einer= Temperatue `"von etwa 1 2500-0
erfolgt,-ua
die *bkahigeßehw"diemit
Vor der Oxydation irden. die Bilizitascheiben- in
bekenn-
ter Weise--einer-Reinigung unterzogen. Die Oxydation
wirä
zweckmUig in einen quarzkolben unter. strömendes Wasser-
dampf durchgeführt. Zur Vermeidung von Verunreinigungen
wird dsioninlertes !Wasser mit einem spezifischen
Wider-
stand von «<10, II.4:om verwendet: .Hei einer Temperatur
von 1 250e C wird während einer Oxydationszeit von
2 bis 2f,5-Stunden eine Ozydechioht -nix einer Dicke
-von
etwa 2/ erzeugt. Dis hohe Abkühlgesahwindigkeit wird
durch Herauezieben den quarzkolbeno au. dem (aßen erhal-
ten. Vor der eigentlichen Get-terprozeB wird -die
Silizius-
ozydeohioht mit Plußsäurs abgeätzt ä
Es ist besondere ,vrortilhaft, als Gatter eine Phosphor-
geeecbioht zu verenden. Zum Aufbringen der Phosphor-
glaoechicht wird Phosphor aus einer Phoophorpentozyd-
quelle, die auf einer Temperatur von etwa 250o 0 gehal-
ten wird und verdampft, und mittels eines inerten Träger-
gaeee über die Siliziumkrietalle geleitet. Die Silizium--
Kristalle werden dabei auf einer Temperatur zwischen
1 000° und 1 200' C gehalten. Die Phoaphorgetterung wird
je nach Bedarf undsfgewendeter Temperatur bis zu einigen'
Stunden durähgeführt. Pür eine erfolgreiche DurehMrung
de® ßetterprozensea ist es notwendig, daß die Silizium-
krietalle von der ßettertemperatur auf 600o 0 mit einer
Geschwindigkeit von 60 --70P C/Std. abgekühlt erden.
üki felT@rIL@
Bei Temperaturen ebe.-6000 C kann die Abküälgeeahwin-
digkeit sxug etwa 200° Cfmin erhöht werden.
~ Wise Untersuah=gen ergeben haben, werden durch die Ozyds-
tion en der Oberfläche das Halbleiterkristalle Verset m un-
gen erzeugt, die eine Abscheidung der ohemieoh gebundenen
Netalle begunetigen_ a
Durch die Anwendung den Verfahrene gemäß der Erfindung
lä.Bt eich mm Seiapiel bei den durch Gallumdffuaion
erzeugten pn-'Über~n eine weeentlioho Varboaaerung
der Sperrspannung erzielen. 3 en Sperrepannungs-
erhöhungen bin zu 100 % festgestellt. Weiterhin wurde
auob eine,2- bin 5-fache Erhöhung der Trägerlebensdauer
festgestellt.
Method for the type of aetallieohea
In front of the building there are old biliary crystals
The i'ur the manufacture of half-gate building eleaentaa not-
agile No.ohtenperetur-yexßahreabeiepieleweiea the:
Eraeugoag. of pa transitions through .. Dition t lead
often au; a deterioration of the electrical: equity
Bobatten. In particular, the load carriers:
livelier as well as the: blocking voltage and the blocking tron
used in = desired way. The V®reohlechterusg
this electrical file can be traced back to
that metallic impurities "see you through
laagwiorigs aeinigungßvexrlahren not fully loaded
let it run forward, emaidisren in the semiconductor crystal.
It is used to improve the electrical properties
confesses that the galbleterkri®talle a get.berproseB $ u
undergo, in which an Auedi i # I eion of the metallic
Events will take place. At El lslbleiterkrietallen off
911isiva -when the Ralbleteroberfläohe: increased
Temperature with a boron or phosphorus glass tube
eehen. The emerging netallatons will serve in
Glsseohiehten oheniaoh bound, wrodura-h a. Concentration »-
gradient in voluxes of the semiconductor towards the surface
oteht.
The successful application of this well-known getter method
ran is but - only at Silzimakrietallea with high
eetmmgediohti mdgliah: - Audexersete offer crystals
with less cross-linking, better conditions
for the goodness a half-liter bana element
The @rtindwng is giving up, a: Yertabren
mm gates of silicon crystals with less
indicated.
This task will
the @xrtinduug thereby solved,
that the Bilzumlcrietalle at a temperature Oberbalb
1 000 ° F t -be oxidized with Waeserdsmpt ', d4the.abkn.-
lung 'of silicon carbide clay - the oxidation temperature
7 @ G4`
to `600-0 # 0- with a Gesahwiädigkeit; BA: ° - C / mn takes place,
and that this after- -releasing- the Oaydechioht in` btkenater -:
quietly subjected to a getter process: Dison-
other favorable results are obtained when the oxidative
tion hei - a = Temperatue `` "of about 1 2500-0 takes place, -ua
die * bkahigeßehw "diemit
Earth before oxidation. the budget a disc- in confessed-
ter way - subjected to a cleaning. The oxidation is like that
expediently in a quartz flask underneath. flowing water
steam carried out. To avoid contamination
is disinfected ! water with a specific resistance
stood from «<10, II.4: om used:. At a temperature
of 1 250e C becomes during an oxidation time of
2 to 2f, 5 hours an Ozydechioht -nix a thickness -of
about 2 / generated. The cooling speed is high
by pulling out the quartz piston. the (ate received-
before the actual get-ter process , the silicon
ozydeohioht etched with plus acid Ä
It is special, advantageous, as a gate a phosphorus
geeecbioht to perish. To apply the phosphorus
glaoechicht, phosphorus is made from a phosphorus pentozide
source, which is kept at a temperature of about 250o
is and evaporated, and by means of an inert carrier
gaeee passed over the silicon crystals. The silicon--
Crystals are at a temperature between
1000 ° and 1200 ° C held. The Phoaphorgetterung is
depending on requirements and the temperature used, up to a few
Hours. For successful training
de® ßetterprozensea it is necessary that the silicon
crystals from the weather temperature to 600o 0 with a
Speed of 60-70P C / hr. ü abbreviated keeps grounded.
ü ki f e lT @ rIL @
At temperatures as low as -6000 C the cooling down can win
durance can be increased by about 200 ° Cfmin.
~ Wise investigations have shown that the Ozyds
tion of the surface, the semiconductor crystals Verset m un-
gen generated, which is a deposition of the ohemieoh bound
Netalle favor _ a
By applying the method according to the invention
lä.Bt eich mm Seiapiel in the by Gallumdffuaion
generated pn over a weeentlioho Varboaerung
achieve the reverse voltage. 3 en locking voltage
increases are 100% determined. Furthermore was
auob a. 2 to 5 fold increase in carrier life
established.