DE1238103B - Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbau-elementes - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

HOIl

Deutsche Kl.: 21 g-11/02

Nummer: 1 238 103

Aktenzeichen: S 79771 VIII c/21 g

Anmeldetag: 5. Juni 1962

Auslegetag: 6. April 1967

Bekanntlich müssen bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen verschiedene Ätzvorgänge zur Reinigung der Oberfläche durchgeführt werden. Eine einwandfreie Reinigung der Oberflächen läßt sich jedoch mit einem Ätzmittel nur dann erreichen, wenn dieses sich während des Ätzvorganges nicht verunreinigt. Das Ätzmittel darf daher nicht mit solchen Bauelementen in Berührung kommen, die sich dabei auflösen würden. Man hat daher bereits vorgeschlagen, derartige Teile, insbesondere Elektroden, durch Schutzschichten abzudecken oder mit einem Überzug aus einem Edelmetall, wie Gold, zu versehen. Abgesehen davon, daß Edelmetalle teuer sind, hat ein Überzug mit Gold noch den zusätzlichen Nachteil, daß Gold mit der Bleikomponente des Lotes spröde Verbindungen bildet, die die Lötstelle nachteilig beeinflussen. Ferner ist es bekannt, den Ätzvorgang so durchzuführen, daß das Ätzmittel durch mechanische Vorrichtungen von Teilen aus unedlem Metall ferngehalten wird. Dabei müssen aber die einzelnen Bauelemente in bestimmte Positionen gebracht werden, wodurch die Durchführung des Verfahrens erheblich erschwert wird.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelementes, bei dem die mit den Elektroden des Halbleiterelementes durch Lötung oder Schweißung verbundenen und aus einem gegenüber dem zur Ätzung der Halbleiteranordnung benutzten Ätzmittel nicht inerten Werkstoff bestehenden Anschlußleiter mit einem gegenüber dem Ätzmittel inerten metallischen Schutzüberzug versehen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verwendung von Anschlußelementen aus unedlem Material zu ermöglichen und zugleich den bisher üblichen Aufwand zum Schutz dieser Elemente gegen das Ätzmittel herabzusetzen.

DieErfindung besteht darin, daß zur Herstellung des Schutzüberzuges auf den Anschlußleitern eine Schicht aus unedlem Metall aufgebracht wird, die anschließend einer Passivierungsbehandlung unterzogen wird.

Unter »Passivität« ist dabei ein bei unedlen Metallen (Chrom, Eisen, Nickel, Kobalt, Aluminium, Zink) vorübergehend auftretender Zustand zu verstehen, in welchem die Metalle die chemische Wider-Standskraft von Edelmetallen aufweisen. Die Überführung eines solchen unedlen Elementes aus dem normalen Zustand in den passiven Zustand wird »Passivierung« genannt. Das passive Verhalten der Elemente wird zum Beispiel durch Eintauchen in konzentrierte Salpetersäure oder durch anodische Polarisation herbeigeführt.

Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelementes

Anmelder:

Siemens Aktiengesellschaft, Berlin und München, Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Udo Lob,
Richard Billhardt, München

Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispieles erläutert.

In der Figur bezeichnen einen aus Eisen oder Kupfer bestehenden grundplattenförmigen Gehäuseteil, bestehend aus einem plattenförmigen Teil 2 und einem von seiner oberen Fläche ausladenden Sockelteil 3. Der Gehäuseteil 1 ist an seiner Oberfläche mit einem Überzug 4, z. B. aus Nickel, versehen. Mit 5 ist das Halbleiterelement bezeichnet. Dieses ist z. B. eine Diode auf der Basis eines schwach p-leitenden einkristallinen Siliziumausgangskörpers, in den zur Erzeugung der notwendigen dotierten Bereiche bestimmten elektrischen Leitungstyps von der oberen Fläche aus einer aufgebrachten Dotierungssubstanz z. B. Phosphor als Donatoren liefernder Stoff und von der unteren Fläche aus einer anderen aufgebrachten Dotierungsubstanz z. B. Bor als Akzeptoren liefernder Stoff eindiffundiert worden sind. Mit 6 ist wieder ein aus Eisen oder Kupfer bestehender elektrischer Anschlußkörper bezeichnet, der an seiner Oberfläche mit einem Überzug 7 aus Nickel versehen ist. Der Halbleiterelementekörper 5 ist an seiner oberen und seiner unteren Elektrodenfläche mittels je einer Lotschicht 8 bzw. 9, z. B. aus einer Blei-Zinn-Legierung, mit den beiden elektrischen Anschlußkörpern 1 bzw. 6 verlötet worden. Die bis ta diesen Zustand gefertigte Halbleiterbauelementeanordnung könnte nunmehr unbedenklich gegen eine unerwünschte Auflösung seiner metallischen, mit dem Nickelüberzug versehenen Teile in eine Ätzmittellösung gebracht oder mit einer solchen zusammengebracht werden, die z. B. im wesentlichen aus etwa gleichen Volumenanteilen von 40- bis 50prozen tiger Flußsäure und 65- bis 70prozentiger Salpetersäure besteht, denn die beiden Teile 1 und 6 werden an ihrem Nickelüberzug, sobald dieser mit dem Ätzmittel an seiner Oberfläche in Berührung kommt, an dieser durch den stattfindenden Passivierungsprozeß beständig gemacht. Das Ätzmittel kann somit

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durch sonst von den Anschlußkörpern gelöste Teile nicht verunreinigt werden und behält den erwünschten Reinheitsgrad.

Das Aufbringen der Metallüberzüge kann z. B. durch Aufdampfen, Aufspritzen, nach einem galvanischen oder vorzugsweise nach einem stromlosen Abscheidungsverfahren erfolgen.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelementes, bei dem die mit den Elektroden des Halbleiterelementes durch Lötung oder Schweißung verbundenen und aus einem gegenüber dem zur Ätzung der Halbleiteranordnung benutzten Ätzmittel nicht inerten Werkstoff bestehenden Anschlußleiter mit einem gegenüber dem Ätzmittel inerten metallischen Schutzüberzug versehen werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung des Schutzüberzugs auf den Anschlußleitern eine Schicht aus unedlem Metall aufgebracht wird, die anschließend einer Passivierungsbehandlung unterzogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Anschlußleiter, die aus Eisen oder Kupfer bestehen, mit Chrom, Kobalt oder Nickel überzogen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Passivierung in einem vom nachfolgenden Ätzvorgang der Halbleiteranordnung getrennten Vorgang durchgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Passivierung gleichzeitig mit dem Ätzvorgang der Halbleiteranordnung durch die gleiche Ätzmittellösung erfolgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Überzug nach einem stromlosen Abscheidungsverfahren auf die Anschlußleiter aufgebracht wird.

6. Nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 hergestelltes Halbleiterbauelement, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußleiter mit den Elektroden des Halhleiterelementes mittels einer stark bleihaltigen Legierung verlötet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 086 350,
097 574;

britische Patentschrift Nr. 885 137;
ySA.-Patentschrift Nr. 2 863 105.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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