DE1639366B2 - Verfahren zur Herstellung eines Kontaktes für Halbleiterbauelemente - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur ^ωΠ^η^ηβη^άκΓΐπ« des Goldes zum Herstellung eines Kontaktes für Halbleiterbau- |™_m ^ie Titanschicht ist dabei nur so stark, elemente, bei dem auf die Oberflache eines Halb- Siteium ζ . ^. _{idschicht auf} dem Halbleiterleiterkörpers aus Silizium als aktive Metallschicht 4< > daßi ae ^a;^e _{ä di reduziert}. Das dabei gebildete Titan und auf diese aktive Meta lsch.cht als ko ro- ™^te™ ™ _chwinf_{mt als leich}tere Komponente auf, sionsbeständiges Metall eine Nickelschicht aufge- ^τ"³.^η°^1ο^°_{ε Titanschi}cht zwischen dem Halbleiterbracht werden, und die erhaltene Schichtung erhitzt » ** «™f ^ _{Gold ver}bleibt. wird. . „ , . _mn. ,, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind

Aus der DT-AS 12 00 439 ist ein .Verfahren zum 45 ^Vort™_ransprUc*_hen gekennzeichnet. Herstellen eines sogenannten Sandwichkontaktes an "»«n ^u > _{wird nun an Hand eme}s Aus-

einem oxidüberzogenen Halbleiterplättchen bekannt ,„^^β _ηΒ1™_5ρΐβΐ8, das die Herstellung einer P'ode bei dem eine aktive Metallschicht in einer solchen ."⁸^₆? erläutert.

Dicke abgeschieden wd, daß außer der Reduk.on ^bet»^j;_{nde siliziump}iättchen mit spezifischem der Oxidschicht mit dieser Metallschicht ein elek- so Verstand von etwa 5 Qcm werden geschliffen und irischer Kontakt zum Halbleiterplättchen hergestel t WuIenX*nc^ von e^ ^ ^ ^ _25Q ^ ^^ werden kann, worauf nach Abscheiden der metal- au »J* » _d Vordiffusion abwechselnd von lischen Deckschicht auf der aktiven Metallschicht "«J™^ '^S^-Dämpfen und von Bor aus eine Erhitzung auf eine Temperatur, die unterhalb Pnospnoi^a , ^ ^ _Laufe

der Schmelzpunkte des aktiven Metalls und des 55 W^¹ Temperatur von etwa 120° C

Metalls der Deckschicht Hegt, bis die Oxidschicht Pfunden De> J^ _{ßor und ph hor}

reduziert und ein nicht in den Ha bleiterkorper ein- WSJ Bei Beendigung der Diffusion ist die dringender elektrischer Kontakt zwischen der aktiven durchfuhrt. « ^ _hf ^ ^

Metallschicht und dem Ha^eiterplaUchen hergestelU ^_nf f^gffusionsschicht etwa 80 um dick Die wird. Auch bei den aus den FR-PS 14 17 621 und uncι ^ _k ._{ration auf der P}-leitenden Seite 15 04176 und der US-PS 29 73 644 bekannten Ver- ^Ob™^h _B ⁿ _e ^K _{reich von} io«-» cm und die auf der fahren zur Herstellung eines H^al.^b.^leite.^rkon _a\^a^^e _e ^S Sitenden Seite im Bereich von 5 · 10»"' cm. Dawerden Schichtstärken angestrebt die e ne ausge- ^™^. _oberflache durch Ätzen in einem Gesprochene Diffusionssperre darstellen sollen, wöbe "³.^ς*^%ν1™ _Salpeter-, Fluß- und Essigsäure bis zu in der letztgenannten US-PS ausdruckl 'ch ™hn 6₅ g«*«» ^P _{2 bis 5 einigt}.

ist, daß Schichtdicken von weniger als,10001A fur einer^ _{der ω ten süiziumob}er-

t^^!^^^^^^ «^^{werden den Titanschichten bei Unterlaßen}'

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temperatur von etwa 500° C und bei Vakuum von gewährleistet, im Vakuum von etwa 10~⁴ Torr bei

10~^s bis 5 · 10^» Torr aufgetragen. Die Titanschich- einer Temperatur von 480 bis 500° C 5 bis 10 min

fen sollen eine Dicke von 400 bis 450 A besitzen. lang durchgeführt.

Zum Schütze der Titanschichten gegen Oxydierung Nach dem Anschmelzen des Goldüberzuges der

wird vorzugsweise Schritt für Schritt eine Schicht aus 5 AusfShrungselektrode über der Titan- und der

korrosionsfestem Material, wie Nickel, auf die Titan- Nickelschicht unter Auseinanderfließen des Eutekti-

schicht aufgetragen. Hierbei ist die Dicke der aufge- kums aus Gold und Silizium wird der Kontakt am

tragenen Schicht ungefähr gleich der Dicke der ganzen Kristalldurchmesser verschmolzen. Die Ver-

TitanschichL Schmelzungsfront ist gleichmäßig und die Ver-

Zu diesem Zweck wird über eine Maske mit io schmelzungstiefe liegt in der Größenordnung von

l-mm-Rundlöchern eine Schutzschicht säurefesten 5 bis 10 μΐη.

Lacks auf die Plattenoberfläche aufgetragen. Der Die auf diese Weise zusammengebaute Diode wird Lack wird getrocknet und das Siliziumplättchen in ein wenig in einer Mischung aus Salpeter-, Fluß- und ein Ätzmittel aus drei Komponenten, und zwa»· aus Essigsäure 30 see lang geätzt und sorgfältig in entSalpeter-, Fluß- und Essigsäure eingetaucht. Das 15 ionisiertem Wasser gewaschen. Nach dem Trocknen plättchen wird auf eine Tiefe von 150 μΐη geätzt, in bei hoher Temperatur in Sauerstoffatmosphäre wird Wasser und danach in Toluol abgewaschen und die Diode mit einer dünnen Schicht aus Organogetrocknet. Nach dem Trocknen wird das Plättchen Silikonkautschuk überzogen. Nach Beendigung der in einzelne Kristalle auseinandergebrochen, die mit Polymerisation des Kautschuks wird die Diode mit den in beliebiger bekannter Bauart ausgeführten 10 einem Tropfen Epoxysiloxanmischung überdeckt. Ausführungselektroden verschmolzen werden. Zum Dieser Überzug wird bei einer Temperatur von etwa Beispiel werden aus Silber gefertigte Ausführungs- 200° C polymerisiert.

elektroden nach dem Elektrolyseverfahren mit einer Das erfindungsgemäße Verfahren ennöglicht es, 2 bis 3 μπι dicken Nickelschicht und einer 5 bis 6 μηι durch erhöhte Zuverlässigkeit des Kontaktes, Verdicken Goldschicht bedeckt. Das Verschmelzen wird 25 einfachung der Herstellung und erhöhten Fertigjn einer Halterung, die einen Druck von mindestens Produktionsausstoß die Fertigungskosten um unge-1 p/mm^a auf das System Elektrode-Kristall-Elektrode fahr 30°/c zu senken.

Claims (3)

1. Patentansprüche: Festigte» auf Grund der Schichtung aus verschiede-1. Verfahren zur Herstellung eines Kontaktes nen Metalle" |^ _{Erfindung ü t die Auf}g_abe für Halbleiterbauelemente, bei dem auf die Ober- 5 £" _d'^verfahren zur Herstellung e.nes Konfläche eines Halbleiterkörpers aus Silizium als ^z^™ⁿ⁽£ _Hai_b!eiterbauelemente, be. dem auf die aktive Metallschicht Titan und auf diese aktive J*™*^ _dnes Halbleiterkörpers aus Silizium als Metallschicht als korrosionsbeständiges Metall O^b^^ac _M ^e _eta,,_schicht Titan und auf diese aktive eine Nickelschicht aufgebracht werden, und die JJJrfischicht als korrosionsbeständiges Metall eine erhaltene Schichtung erhitzt wird, dadurch » MmI sch«* * _{ht werden und die} erna tene gekennzeichnet, daß die Titanschicht in ™g erhitzt wird, anzugeben, das Kontakte einer Dicke zwischen 400 und 450 A auf den Scfcmung _{üb gswider}ständen und hoher Halbleiterkörper bei einer Temperatur von etwa mit■ ggg Festigkeit zu erzielen gestattet 500° C aufgebracht, anschließend die Nickel· ^me^^ha™_{d ernnd}*_ngsgemäß dadurch erreicht, daß schicht aufgebracht und die auf der Titanschicht t₅ »ψ*™ ^ _{einer Dicke} zwischen 400 und befindliche Nickelschicht mit einer eine Gold- die n» _Halbi_eiterkörper bei einer Temperatur schicht aufweisenden Elektrode m Kontakt ge- «UAju aufgebracht, anschließend die bracht wird, und anschließend ein Verschmeb- von e a _aufgebracht und die auf der T.tanvorgang zwischen der Goldschicht der Elektrode ^N'^c.,l, _bennd!icheNickelschicht mit einer e.ne GoId- und de? Siliziumoberfläche bei einer Temperatur . chich JJJJJ^ _Elektrode in Kontakt gebracht zwischen 480 und 500" C ausgeführt wird '"d und anschließend ein Verschmelzvorgang
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch ge- wiro, u _{Goldschicht der} Elektrode und der kennzeichnet, daß die Elektrode mit einer 2 bis zw ™ _{e bei einer} Temperatur zwischen 3 μm starken Nickelschicht und mit einer 5 bis Sihzium _{a führt wird}.

   7 im starken Goldschicht bedeckt wird. »5 4BlJuna :> _Verf_ahren ermöglicht es, bei Tem-
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2 dadurch ge- ^tin ^^r _ditf_{weit unte}rhalb der Schmelztemperatur kennzeichnet, daß die Goldschicht der Elektrode PJ^rat;^_{ndeten Me},alle liegen, einen Schmelzauf eine vernickelte Ausführungselektrode aus °^{er v}^_herzustellcn, d.h. einen Kontakt, der eine Silber aufgebracht wird. homogene Struktur und keine Sandwichstruktur be-

   S Dabei wird durch die Titanschicht und die ein Eutektikum zwischen dem Halb-