DE1276824B - Method for producing an ohmic contact on a semiconductor body - Google Patents
Method for producing an ohmic contact on a semiconductor bodyInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Int. Cl.:Int. Cl .:
HOIlHOIl
Deutsche Kl.: 21g-11/02 German class: 21g-11/02
Nummer: 1276 824Number: 1276 824
Aktenzeichen: P 12 76 824.0-33 (St 21634)File number: P 12 76 824.0-33 (St 21634)
Anmeldetag: 1. Februar 1964Filing date: February 1, 1964
Auslegetag: 5. September 1968Open date: September 5, 1968
Es ist bereits bekannt, ohmsche Kontakte durch Niederschlagen von Metallen aus Lösungen durch elektrochemische oder chemische Reduktion anzubringen oder nach der deutschen Patentschrift 966 906 durch Aufdampfen von Metallen im Vakuum bzw. dirch Kathodenzerstäubung. Wo Kontakte großer Fläche erforderlich sind, die verhältnismäßig starke Ströme aushalten, wurden, wie aus der deutschen Auslegeschrift 1018 557 bekannt, Molybdän- oder Wölframscheiben an den zuvor metallisierten Halbleiter angelötet, der normalerweise aus Silizium besteht. Der Ausdehnungskoeffizient dieser Metalle ist dem von Silizium unter.den meisten Bedingungen genügend ähnlich. Schwierigkeiten treten bei dem Lötvorgang auf, jedoeh'wird durch die Verwendung von Hartlot das Risiko vermindert, daß sich Legierungen zwischen der Siliziumoberfläche und dem Lot bilden, welche einen niedrigeren Schmelzpunkt als die anderen Bestandteile haben. Solche Legierungen können in das Silizium eindringen und die ao elektrischen Eigenschaften einer anschließendenIt is already known to make ohmic contacts by depositing metals from solutions to apply electrochemical or chemical reduction or according to German patent specification 966 906 by evaporation of metals in a vacuum or by cathode sputtering. Where contacts are great Area required to withstand relatively strong currents were, as from the German Auslegeschrift 1018 557 known, molybdenum or tungsten discs on the previously metallized semiconductor soldered on, which is usually made of silicon. The expansion coefficient of these metals is Sufficiently similar to that of silicon under most conditions. Difficulties arise with that Soldering process, however, the use of hard solder reduces the risk of alloys between the silicon surface and the solder, which have a lower melting point than the other components have. Such alloys can penetrate the silicon and the ao electrical properties of a subsequent
pn-Schicht beeinflussen oder diese vollkommen zer- affect the pn layer or destroy it completely
stören. Relativ weiche Lote haben eine schlechte mechanische Festigkeit, insbesondere nach mehreren Temperaturschleifen.disturb. Relatively soft solders have poor mechanical strength, especially after several Temperature grinding.
Die Verwendung von Weichlot begrenzt auch die Betriebsbedingungen der Vorrichtung auf eine Temperatur, die eindeutig unter dem Schmelzpunkt des Lotes liegt.The use of soft solder also limits the operating conditions of the device to a temperature which is clearly below the melting point of the solder.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bei der Lötung auftretenden Probleme zu vermindern oder ganz zu beseitigen.The invention is based on the object of reducing the problems occurring during soldering or eliminate it entirely.
Aus der deutschen Patentschrift 865 160 und der österreichischen Patentschrift 222702 ist bekannt, Halbleiterschichten durch thermische Zersetzung einer flüchtigen Verbindung des Halbleitermaterials aus der Dampfphase auf einem Trägerkörper niederzuschlagen. Aus der österreichischen Patentschrift ist ferner bekannt, auch ohmsche Kontakte in gleicher Weise herzustellen.From the German patent specification 865 160 and the Austrian patent specification 222702 it is known Semiconductor layers through thermal decomposition of a volatile compound of the semiconductor material precipitate from the vapor phase on a support body. From the Austrian patent specification is also known to produce ohmic contacts in the same way.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines ohmschen Kontaktes an einem Halbleiterkörper,
dessen zu kontaktierende Oberfläche durch thermische Zersetzung einer gasförmigen Verbindung
des Kontaktmetalls und Niederschlagen desselben mit einer kontaktierenden Metallschicht versehen
wird, wie im Prinzip aus der österreichischen Patentschrift 222 702 bekannt war. Ein ohmscher Kontakt
wird erfindungsgemäß dadurch hergestellt, daß eine Metallschicht mit einem thermischen Ausdehnungskoeffizienten
entsprechend dem des Halbleiterkörpers durch thermische Zersetzung einer flüchtigen Halogen-Verfahren
zum Herstellen eines ohmschen
Kontaktes an einem HalbleiterkörperThe invention relates to a method for producing an ohmic contact on a semiconductor body whose surface to be contacted is provided with a contacting metal layer by thermal decomposition of a gaseous compound of the contact metal and deposition thereof, as was known in principle from Austrian patent specification 222 702. An ohmic contact is produced according to the invention in that a metal layer with a thermal expansion coefficient corresponding to that of the semiconductor body by thermal decomposition of a volatile halogen process for producing an ohmic
Contact on a semiconductor body
Anmelder:Applicant:
Deutsche ITT Industries
Gesellschaft mit beschränkter Haftung,
7800 Freiburg, Hans-Bunte-Str. 19German ITT Industries
Company with limited liability,
7800 Freiburg, Hans-Bunte-Str. 19th
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Henley Frank Sterling,Henley Frank Sterling,
Cyril Francis Drake, Harlow, EssexCyril Francis Drake, Harlow, Essex
(Großbritannien)(Great Britain)
Beanspruchte Priorität:Claimed priority:
Großbritannien vom 8. Februar 1963 (5231) - -Great Britain 8 February 1963 (5231) - -
Verbindung oder eines flüchtigen Karbonyls der Metalle Molybdän, Wolfram, Tantal und/oder Metalle der Platingruppe aus der Dampfphase auf der Halbleiteroberfläche niedergeschlagen wird.Compound or a volatile carbonyl of the metals molybdenum, tungsten, tantalum and / or metals the platinum group is deposited from the vapor phase on the semiconductor surface.
Aus der deutschen Auslegeschrift 1109 002 ist zwar ein Verfahren zum Herstellen von Metallschichten durch thermische Zerzetzung eines flüchtigen Karbonyls auf der Dampfphase bekannt. Es werden aber Karbonyle von Nickel und Chrom verwendet und metallische Gegenstände aus Aluminium und nicht aus einem Halbleitermaterial vernickelt oder verchromt.From the German Auslegeschrift 1109 002 there is a method for producing metal layers known by thermal decomposition of a volatile carbonyl on the vapor phase. It but carbonyls of nickel and chromium are used and metallic objects made of aluminum and not made of a semiconductor material nickel-plated or chrome-plated.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das an Hand der Zeichnung beschrieben werden soll, wird eine Metallschicht 1 in ohmschen Kontakt mit einem Halbleiterkörper 2 gebracht, beispielsweise mit Silizium. Molybdän oder Wolfram wird hierzu aus der Dampfphase bei einer Temperatur unter 1300° C niedergeschlagen. Das Molybdän oder Wolfram bildet eine Schicht, die beispielsweise 0,25 mm dick ist und die innig mit dem Siliziumgitter verbunden ist, so daß das zuvor erwähnte Lötproblem vollkommen wegfällt.In a preferred embodiment of the invention, which is described with reference to the drawing is to be, a metal layer 1 is brought into ohmic contact with a semiconductor body 2, for example with silicon. For this purpose, molybdenum or tungsten is produced from the vapor phase at one temperature precipitated below 1300 ° C. The molybdenum or tungsten forms a layer, for example 0.25 mm thick and which is intimately connected to the silicon grid, so that the aforementioned soldering problem disappears completely.
Das Molybdän oder Wolfram wird aus geeigneten Verbindungen erhalten, wie z. B. aus Molybdänpentachlorid oder Wolframhexachlorid, die mit Wasserstoff reduziert werden, der auch als Trägergas dienen kann. Es können auch andere Halogenverbindungen dieser Metalle oder ihre Karbonyle unter geeigneten Temperatur- und Druckbedingungen verwendetThe molybdenum or tungsten is obtained from suitable compounds, such as. B. from molybdenum pentachloride or tungsten hexachloride, which are reduced with hydrogen, which also serve as a carrier gas can. Other halogen compounds of these metals or their carbonyls can also be used with suitable ones Temperature and pressure conditions used
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werden, um einen Niederschlag aus der Gasphase zu erzeugen.to generate a precipitate from the gas phase.
Um einen exakten thermischen Ausdehnungskoeffizienten zu erhalten, können auch Legierungen von Molybdän und Wolfram und/oder ähnlichen Metallen niedergeschlagen werden. Auch Tantal kann aus der Gasphase niedergeschlagen werden, um einen ohmschen Kontakt mit einem dem Silizium ähnlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten zu erhalten. Auch Legierungen und Metalle der Platingruppe, wie z. B. Osmium und Iridium, können verwendet werden.An exact coefficient of thermal expansion Alloys of molybdenum and tungsten and / or similar metals can also be obtained get knocked down. Tantalum can also be precipitated from the gas phase to form a ohmic contact with a thermal expansion coefficient similar to that of silicon. Also alloys and metals of the platinum group, such as. B. osmium and iridium can be used.
Die Art des benötigten ohmschen Kontaktes kann in Art und Aufbau variieren, und zwar von einfachen flachen Gebieten auf beiden Seiten einer Scheibe aus Halbleitermaterial mit einem pn-übergang bis zu komplizierten Anordnungen von mehreren miteinander verbundenen Metallen oder sehr kleinen Flächen für zahlreiche einzelne Elemente. Jede geeignete Maskierung der Oberfläche des Halbleiters kann dazu verwendet werden, das benötigte Muster zu erzeugen.The type of ohmic contact required can vary in type and structure, from simple ones flat areas on both sides of a wafer of semiconductor material with a pn junction up to complex arrangements of several interconnected metals or very small ones Areas for numerous individual elements. Any suitable masking of the surface of the semiconductor can be used to create the pattern you need.
Beim epitaktischen Niederschlagen von Halbleitermaterial aus der Gasphase, wie z. B. bei Silizium, wird meist ein Induktionsvorheizer verwendet, um das behandelte Siliziumblättchen zu erwärmen. Eine Metallschicht, beispielsweise aus Wolfram, welche vorher nach dem oben beschriebenen Verfahren auf einer Seite der Scheibe für einen späteren Kontakt aufgebracht wurde, kann dazu verwendet werden, die Energie aufzunehmen, um das Silizium während des epitaktischen Aufwachsprozesses zu erhitzen.When epitaxial deposition of semiconductor material from the gas phase, such as. B. with silicon, is Usually an induction preheater is used to heat the treated silicon wafer. A metal layer, For example, made of tungsten, which previously by the method described above on a Side of the disc that has been applied for later contact can be used to remove the Absorb energy to heat the silicon during the epitaxial growth process.
Claims (5)
Deutsche Patentschriften Nr. 865160, 966 906;
deutsche Auslegeschriften Nr. 1018 557,
002;
österreichische Patentschrift Nr. 222702.Considered publications:
German Patent Nos. 865160, 966 906;
German explanatory documents No. 1018 557,
002;
Austrian patent specification No. 222702.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB5231/63A GB1029982A (en) | 1963-02-08 | 1963-02-08 | Improvements in or relating to the manufacture of semiconductor devices |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1276824B true DE1276824B (en) | 1968-09-05 |
Family
ID=9792180
Family Applications (1)
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Citations (5)
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| DE865160C (en) * | 1951-03-07 | 1953-01-29 | Western Electric Co | Method for producing a germanium layer on a germanium body |
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| DE1018557B (en) * | 1954-08-26 | 1957-10-31 | Philips Nv | Process for the production of rectifying alloy contacts on a semiconductor body |
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- NL NL302321D patent/NL302321A/xx unknown
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1963
- 1963-02-08 GB GB5231/63A patent/GB1029982A/en not_active Expired
-
1964
- 1964-02-01 DE DEST21634A patent/DE1276824B/en active Pending
- 1964-02-07 BE BE643484D patent/BE643484A/xx unknown
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BE643484A (en) | 1964-08-07 |
| GB1029982A (en) | 1966-05-18 |
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