DE20320295U1 - A process for preparation of an electrical contact region on an n-conductive AlGaInP-based layer by the steps useful in semiconductor technology - Google Patents
A process for preparation of an electrical contact region on an n-conductive AlGaInP-based layer by the steps useful in semiconductor technology Download PDFInfo
- Publication number
- DE20320295U1 DE20320295U1 DE20320295U DE20320295U DE20320295U1 DE 20320295 U1 DE20320295 U1 DE 20320295U1 DE 20320295 U DE20320295 U DE 20320295U DE 20320295 U DE20320295 U DE 20320295U DE 20320295 U1 DE20320295 U1 DE 20320295U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- layer
- electrical contact
- component according
- electrical
- algainp
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 18
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 51
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims description 18
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 16
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 4
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 claims description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000011669 selenium Substances 0.000 claims 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 26
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 11
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 4
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 229910017401 Au—Ge Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015365 Au—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015363 Au—Sn Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- ZINJLDJMHCUBIP-UHFFFAOYSA-N ethametsulfuron-methyl Chemical compound CCOC1=NC(NC)=NC(NC(=O)NS(=O)(=O)C=2C(=CC=CC=2)C(=O)OC)=N1 ZINJLDJMHCUBIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 238000005036 potential barrier Methods 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/83—Electrodes
- H10H20/832—Electrodes characterised by their material
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/81—Bodies
- H10H20/822—Materials of the light-emitting regions
- H10H20/824—Materials of the light-emitting regions comprising only Group III-V materials, e.g. GaP
Landscapes
- Led Devices (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Bauelement, welches eine epitaktische Halbleiterschichtenfolge mit elektromagnetischer Strahlung emittierender aktiver Zone aufweist, wobei die Halbleiterschichtenfolge auf einer Seite mit einer n-leitenden AlGaInP-basierten Schicht abschließt, auf der ein elektrischer Kontakt aufgebracht ist.The invention relates to a Component that has an epitaxial semiconductor layer sequence active zone emitting electromagnetic radiation, the semiconductor layer sequence on one side with an n-type AlGaInP-based Completes shift on which an electrical contact is applied.
Unter einer AlGaInP-basierten Schicht ist eine Schicht zu verstehen, die mindestens ein Material der Zusammensetzung AlxGayIn1–x–yP mit 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 und x+y ≤ 1 umfasst.An AlGaInP-based layer is to be understood as a layer which comprises at least one material with the composition Al x Ga y In 1-x-y P with 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 and x + y ≤ 1.
Bei kommerziellen, auf AlGaInP-basierenden Halbleiterbauelementen ist die Vorderseite, d.h. die von einem Aufwachssubstrat abgewandte Seite einer Halbleiterschichtenfolge, in der Regel derart dotiert, daß sie p-leitend ist. Dies liegt insbesondere in der Tatsache begründet, daß kommerzielle GaAs-Substrate in der erforderlichen Qualität nur als n-dotierte Substrate verfügbar sind, auf denen zunächst eine n-dotierte epitaktische Halbleiterstruktur aufgebracht wird. Aus diesem Grunde werden elektrische Kontakte bei AlGaInP-basierten Halbleiterschichtenfolgen bislang fast ausschließlich auf p-dotierten Schichten erzeugt.For commercial, AlGaInP-based Semiconductor devices is the front, i.e. that of a growth substrate opposite side of a semiconductor layer sequence, usually doped in such a way that she is p-conductive. This is due in particular to the fact that commercial GaAs substrates are used in the required quality are only available as n-doped substrates, on which initially one n-doped epitaxial semiconductor structure is applied. Out this is why electrical contacts are based on AlGaInP So far, semiconductor layer sequences have been produced almost exclusively on p-doped layers.
Unter außenliegenden Halbleiterschichten sind im Folgenden, Halbleiterschichten einer Halbleiterschichtenfolge zu verstehen, denen auf einer Seite zumindest in Teilbereichen keine weiteren Halbleiterschichten nachgeordnet sind.Below are external semiconductor layers hereinafter, semiconductor layers of a semiconductor layer sequence to understand those on one side, at least in some areas are further subordinate semiconductor layers.
Außenliegende n-leitende AlGaInP-basierende Halbleiterschichten kommen beispielsweise bei Dünnfilm-Leuchtdioden vor. Bei deren Herstellung wird die epitaktische Halbleiterschichtenfolge wie allgemein üblich mit einer p-leitenden Schicht abgeschlossen. Auf diese wird dann ein Trägersubstrat aufgebracht und das Aufwachssubstrat wird zumindest teilweise von der Halbleiterschicht entfernt, so daß eine n-leitende Halbleiterschicht, mit der beim Aufwachsen begonnen wurde, exponiert ist.External n-type AlGaInP-based Semiconductor layers occur, for example, in thin-film light-emitting diodes. at their manufacture is like the epitaxial semiconductor layer sequence common practice finished with a p-type layer. Then on this a carrier substrate is applied and the growth substrate is at least partially covered by the semiconductor layer removed so that a n-type semiconductor layer, which started with the growth, is exposed.
Eine weitere Möglichkeit, n-leitende außenliegende Halbleiterschichten zu erhalten, wenn das Aufwachsen mit einer p-leitenden Schicht abgeschlossen wird, ist, p-leitende Schichten an mindestens einer Stelle zu entfernen, bis ein Teil einer n-leitenden, zu kontaktierenden Schicht freiliegt. Auf diese Weise kann man beispielsweise bei einer Leuchtdiode beide elektrischen Kontakte auf einer Seite herstellen.Another way to have n-type exterior Get semiconductor layers when growing up with a p-type layer is completed, p-type layers on at least one Remove point until part of an n-type to be contacted Layer exposed. In this way you can, for example, at a Make the LED both electrical contacts on one side.
Desweiteren sind auch Technologien denkbar, bei denen beim Aufwachsen einer epitaktischen AlGaInP-basierenden Halbleiterschichtenfolge mit einer p-leitenden Schicht begonnen und mit einer n-leitenden Schicht abgeschlossen wird, so daß von vornherein eine n-leitende Halbleiterschicht außenliegend ist.There are also technologies conceivable in which when growing an epitaxial AlGaInP-based Semiconductor layer sequence started with a p-type layer and is finished with an n-type layer, so that from the start an n-type semiconductor layer is on the outside.
Um einen elektrischen Kontakt zu einer n-leitenden AlGaInP-basierten Halbleiterschicht zu erzeugen, kann z.B. mittels Direct-Wafer-Bonding ein elektrisch leitender Kontakt zu einem GaP-Zwischensubstrat erzeugt werden, auf welches dann ein elektrischer Anschlußkontakt aufgebracht wird (siehe z.B. F.A. Kish, F.M. Steranka et al., „Very high-efficiency semiconductor wafer-bonded transparent Substrate (AlxGa1– x)0,5In0,5P/GaP light emitting diodes", 1994, Appl. Phys. Lett. 64(21): 2839–2841). Die Technologie zum Herstellen eines direkt auf eine derartige n-leitende Halbleiterschicht aufgebrachten elektrischen Anschlußkontaktes ist dagegen noch nicht hinreichend entwickelt. Gleichzeitig steigt der Bedarf an Möglichkeiten zur Herstellung derartiger elektrischer Kontakte zunehmend.In order to produce an electrical contact to an n-type AlGaInP-based semiconductor layer, an electrically conductive contact to a GaP intermediate substrate can be produced, for example by means of direct wafer bonding, to which an electrical connection contact is then applied (see, for example, FA Kish, FM Steranka et al., "Very high-efficiency semiconductor wafer-bonded transparent substrates (Al x Ga 1- x ) 0.5 In 0.5 P / GaP light emitting diodes", 1994, Appl. Phys. Lett. 64 ( 21): 2839-2841) In contrast, the technology for producing an electrical connection contact applied directly to such an n-type semiconductor layer has not yet been sufficiently developed, and at the same time the need for possibilities for producing such electrical contacts is increasing.
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe ein Bauelement bereitzustellen, bei dem ein elektrischer Kontaktbereich direkt auf einer n-leitenden AlGaInP-basierten Halbleiterschicht angeordnet ist.The present invention has the Task to provide a device in which an electrical Contact area directly on an n-type AlGaInP-based semiconductor layer is arranged.
Diese Aufgabe wird durch ein Bauelement mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.This task is performed using a component solved the features of claim 1.
Weitere Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen.Further refinements and training the invention result from the remaining claims.
Ein Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Kontaktbereiches auf einer n-leitenden AlGaInP-basierten Schicht beinhaltet ein Aufbringen von elektrischem Kontaktmaterial, welches Au und mindstens einen Dotierstoff aufweist, wobei der Dotierstoff mindestens ein Element der Gruppe Ge, Si, Sn und Te aufweist, sowie nachfolgendes Tempern. Das Tempern bewirkt ein Eindiffundieren von Dotierstoff aus dem Kontaktmaterial in die AlGaInP-Schicht, wodurch diese im Randbereich sehr stark n-dotiert wird. Dadurch wird eine Potentialbarriere zwischen der AlGaInP-basierten Schicht und dem Kontaktmaterial so schmal, dass effektiv ein ohmscher elektrischer Kontakt geschaffen ist. Die Bezeichnung Dotierstoff bezieht sich in diesem Zusammenhang also auf die Funktion des jeweiligen Stoffes in der AlGaInP-basierten Schicht, in welche dieser insbesondere beim Tempern hineindiffundiert.A method of making a electrical contact area on an n-type AlGaInP-based Layer includes applying electrical contact material, which has Au and at least one dopant, the dopant has at least one element from the group Ge, Si, Sn and Te, and subsequent annealing. Annealing causes diffusion of Dopant from the contact material in the AlGaInP layer, whereby this is heavily n-doped in the edge region. This will make one Potential barrier between the AlGaInP based layer and the Contact material so narrow that it is effectively an ohmic electrical one Contact is created. The term dopant refers in this context, therefore, on the function of the respective substance in the AlGaInP-based layer, in which of these in particular diffused into it during tempering.
Durch das Aufbringen einer elektrischen Kontaktstruktur direkt auf die n-leitende AlGaInP-basierte Schicht ergibt sich, verglichen mit einer Herstellung eines elektrischen Kontaktes über ein Zwischensubstrat, ein deutlich vereinfachtes Verfahren. Mit diesem lässt sich etwa eine einfache Schichtstruktur erreichen, so dass sowohl Herstellungskosten als auch Herstellungszeit eingespart werden können.By applying an electrical contact structure directly on the n-type AlGaInP-based layer, compared to making an electrical contact via a Intermediate substrate, a significantly simplified process. With this let yourself about achieve a simple layer structure, so that both manufacturing costs as well as manufacturing time can be saved.
Der Anteil von Dotierstoffen im elektrischen Kontaktmaterial beträgt mit besonderem Vorteil zwischen 0 und einschließlich 5 Gewichtsprozent, bevorzugt zwischen 0 und einschließlich 3 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt zwischen einschließlich 0,1 und einschließlich 1,5 Gewichtsprozent.The proportion of dopants in the electrical contact material is with particular advantage between 0 and 5 percent by weight, preferably between 0 and inclusive 3 percent by weight, particularly preferably between 0.1 inclusive and including 1.5 percent by weight.
Au und Dotierstoffe können gemeinsam in einer Legierung vorliegen, was eine mögliche Ausführungsform ist. Alternativ kann das elektrische Kontaktmaterial auch aus mehreren Materialschichten zusammengesetzt sein, von denen mindestens eine im Wesentlichen aus Au und mindestens eine weitere im Wesentlichen aus mindestens einem der Dotierstoffe besteht.Au and dopants can be present together in an alloy, which is a possible embodiment. Alternatively, the electrical contact material can also be composed of several material layers, at least one of which consists essentially of Au and at least one further essentially consists of at least one of the dopants.
Ebenfalls mit besonderem Vorteil weist das elektrische Kontaktmaterial mindestens eine Legierung mit Au und mindestens einem der Dotierstoffe auf, wobei das Verhältnis von Au und Dotierstoff etwa der jeweiligen eutektischen Zusammensetzung entspricht. Diese enthält bei Au-Ge etwa 12 Gewichtsprozent Ge, bei Au-Si etwa 3 Gewichtsprozent Si, bei Au-Sn etwa 20 Gewichtsprozent Sn und bei Au-Te etwa 42 Gewichtsprozent Te. Eutektische Zusammensetzungen weisen einen niedrigeren Schmelzpunkt auf, weshalb ein derart beschaffenes Kontaktmaterial zweckmäßigerweise etwa dann zu wählen ist, wenn vorgesehen ist, das Tempern und das Verlöten des Chips mit einem Bonddraht gleichzeitig durchzuführen oder wenn ein einfaches Ablösen des elektrischen Kontaktmaterials erwünscht ist.Also with a special advantage the electrical contact material has at least one alloy with Au and at least one of the dopants, the ratio of Au and dopant about the respective eutectic composition equivalent. This contains for Au-Ge about 12 weight percent Ge, for Au-Si about 3 weight percent Si, about 20% by weight Sn for Au-Sn and about 42% for Au-Te Te. Eutectic compositions have a lower melting point on, why such a contact material appropriately about then to choose if provided, annealing and soldering the chip with a bond wire to perform simultaneously or if a simple peeling of the electrical contact material is desired.
Vor oder nach dem Tempern der n-leitenden AlGaInP-basierten Schicht wird bevorzugt elektrisches Anschlußmaterial derart aufgebracht, dass es Kontakt zu dem Kontaktmaterial hat. Der Kontakt sollte von einer Art sein, dass nach der Durchführung aller Verfahrensschritte ein elektrischer Kontakt zwischen elektrischem Anschluß- und Kontaktmaterial besteht.Before or after annealing the n-type AlGaInP-based Layer is preferably applied electrical connection material such that it has contact with the contact material. The contact should be from be of a kind that after performing all procedural steps there is electrical contact between the electrical connection and contact material.
Mit Vorteil weist das elektrische Anschlußmaterial gesehen von der n-leitenden AlGaInP-basierten Schicht mindestens eine erste und eine zweite Schicht auf, wobei die erste Schicht eine Diffusionssperre darstellt und die zweite Schicht eine elektrische Anschlußfläche ausbildet.Advantageously, the electrical connection material at least seen from the n-type AlGaInP-based layer a first and a second layer, the first layer represents a diffusion barrier and the second layer is an electrical one Forms pad.
Hierbei weisen die erste Schicht bevorzugt mindestens einen der Stoffe Ti, Pt, TiPt, TiW, TiN und TiW:N und die zweite Schicht mindestens einen der Stoffe Al und Au auf. Hierbei ist es auch möglich, dass die erste Schicht mehrere derartige Teilschichten aufweist.Here, the first layer preferably at least one of the substances Ti, Pt, TiPt, TiW, TiN and TiW: N and the second layer on at least one of the substances Al and Au. It is also possible that the first layer has several such partial layers.
Besonders bevorzugt wird bei dem Verfahren vor dem Aufbringen des Kontaktmaterials zumindest eine für den elektrischen Kontaktbereich vorgesehene Fläche auf der n-leitenden AlGaInP-basierten Schicht gereinigt. Mit dieser Maßnahme läßt sich eine deutliche Verbesserung der Reproduzierbarkeit der elektrischen Kontakte hinsichtlich ihrer Leitfähigkeit erzielen, was für einen effektiven Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer Serienproduktion erforderlich ist.It is particularly preferred in the Method before applying the contact material at least one for the Electrical contact area provided area on the n-type AlGaInP-based layer cleaned. With this measure can one significant improvement in the reproducibility of the electrical contacts in terms of their conductivity achieve what an effective use of the method according to the invention in a series production is required.
Vor dem Aufbringen von Kontaktmaterial wird mit besonderem Vorteil eine Schicht aufgebracht, die mindestens einen der Stoffe Ti, Cr, V und Ni aufweist und eine Dicke zwischen 0,1 nm und 100 nm, bevorzugt zwischen 1 und 20 nm aufweist, wobei die Grenzen jeweils eingeschlossen sind. Durch das Unterlegen des Kontaktmaterials mit derartigen Stoffen wird die niedrigste Temperatur zum Tempern, bei der noch ein ausreichend gut leitender elektrischer Kontakt ausgebildet werden kann, verringert. Zusätzlich wird dadurch die Haftung zwischen dem Kontaktmaterial und der n-leitenden AlGaInP-basierten Schicht verbessert.Before contact material is applied with particular advantage applied a layer that at least one of the substances Ti, Cr, V and Ni and a thickness between 0.1 nm and 100 nm, preferably between 1 and 20 nm, the Limits are included. By placing the contact material under it with such substances the lowest temperature for tempering, in which there is still a sufficiently good electrical contact can be reduced. It also adds liability between the contact material and the n-type AlGaInP-based layer improved.
Der elektrische Kontaktbereich wird bevorzugt erzeugt, indem in einem Schritt zunächst eine Maskenschicht auf die AlGaInP-basierte Schicht aufgebracht wird, in welche an den Stellen, an denen elektrische Kontaktbereiche vorgesehen sind, Fenster ausgebildet werden. Nach dem Aufbringen des elektrischen Anschlußmaterials wird das auf der Maskenschicht befindliche Kontakt- und Anschlußmaterial durch Entfernen der Maskenschicht abgehoben. Durch so ein Verfahren ist es möglich, den Kontaktbereich mit nur einem Lithographieverfahren herzustellen, selbst wenn dieser mehrere Schichten aufweist.The electrical contact area will preferably generated by first applying a mask layer in one step the AlGaInP-based Layer is applied, in which at the places where electrical Contact areas are provided, windows are formed. To the application of the electrical connection material that on the mask layer located contact and connection material by removing the Mask layer lifted off. With such a method it is possible to To make contact area with only one lithography process, even if it has multiple layers.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die n-leitende AlGaInP-basierte Schicht mit mindestens einem der Stoffe Te, Si, Se, S, Ge und Sn dotiert, mit einer Konzentration, die größer als oder gleich 5·1017 cm–3 ist und die bevorzugt im Bereich größer als oder gleich 8·1017 cm–3 und kleiner als oder gleich 5·1019 cm–3 liegt.In a particularly preferred embodiment of the method according to the invention, the n-conducting AlGaInP-based layer is doped with at least one of the substances Te, Si, Se, S, Ge and Sn, with a concentration which is greater than or equal to 5 · 10 17 cm . 3 and is preferably in the range greater than or equal to 8 x 10 17 cm -3 and less than or equal to 5 x 10 19 cm -3 .
Die n-leitende AlGaInP-basierte Schicht ist vorteilhafterweise Bestandteil einer auf ein Aufwachssubstrat aufgewachsenen epitaktischen Halbleiterschichtenfolge, welche mit der n-leitenden AlGaInP-basierten Schicht beginnend aufgewachsen ist. Die n-leitende AlGaInP-basierte Schicht wird freigelegt, indem die Halbleiterschichtenfolge vorderseitig auf ein Trägersubstrat aufgebracht wird und nachfolgend das Aufwachssubstrat sowie etwaige Zwischenschichten zwischen dem Aufwachssubstrat und der epitaktischen Halbleiterschichtenfolge entfernt werden. Vorderseitig bedeutet in diesem Zusammenhang auf der von dem Aufwachssubstrat abgewandten Seite der Halbleiterschichtenfolge. Bei dieser Ausführungsform des Verfahrens kann das Trägersubstrat deutlich dünner als das Aufwachssubstrat gewählt werden.The n-type AlGaInP-based layer is advantageously part of a growth substrate grown epitaxial semiconductor layer sequence, which with the n-type AlGaInP-based layer grew up starting. The n-type AlGaInP-based layer is exposed by the semiconductor layer sequence on the front on a carrier substrate is applied and subsequently the growth substrate and any Intermediate layers between the growth substrate and the epitaxial Semiconductor layer sequence are removed. Front means in this context on that facing away from the growth substrate Side of the semiconductor layer sequence. In this embodiment the process can be the carrier substrate significantly thinner chosen as the growth substrate become.
Bevorzugt ist eine derartige epitaktische Halbleiterschichtenfolge eine Leuchtdioden-Schichtenfolge, insbesondere für eine Dünnfilm-Leuchtdiode.Such an epitaxial semiconductor layer sequence is preferred a light-emitting diode layer sequence, in particular for a thin-film light-emitting diode.
Vor dem Tempern wird zwischen dem Trägersubstrat und der epitaktischen Halbleiterschichtenfolge zweckmäßigerweise eine Lotschicht ausgebildet. Nachfolgend wird bei einer Temperatur getempert, bei der die Lotschicht im wesentlichen nicht aufschmilzt.Before the annealing, between the carrier substrate and the epitaxial semiconductor layer sequence expediently a solder layer is formed. Below is at a temperature annealed, in which the solder layer essentially does not melt.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens kann man vor dem Tempern auf der von der epitaktischen Halbleiterschichtenfolge abgewandten Oberfläche des Trägersubstrats einen elektrischen Rückseitenkontakt aufbringen. Somit kann durch nur einen Tempervorgang sowohl der elektrische Kontaktbereich als auch der Rückseitenkontakt gleichzeitig getempert werden.In a particularly advantageous embodiment of the process can be done before the tempering on that of the epitaxial Semiconductor layer sequence facing away from the carrier substrate an electrical Back contact muster. Thus, both the electrical contact area as well as the rear contact at the same time be annealed.
Das Trägersubstrat weist zweckmäßigerweise ein Halbleitermaterial, insbesondere GaAs oder Ge auf und der Rückseitenkontakt weist bevorzugt Au sowie mindestens einen der Stoffe Ge, Zn und Be auf.The carrier substrate expediently has a semiconductor material, in particular GaAs or Ge on and the back contact preferably has Au and at least one of the substances Ge, Zn and Be.
Ein erfindungsgemäßes Bauelement weist eine epitaktische Halbleiterschichtenfolge mit elektromagnetische Strahlung emittierender aktiver Zone auf, wobei die Halbleiterschichtenfolge auf einer Seite mit einer n-leitenden AlGaInP-basierten Schicht abschließt, auf der ein elektrischer Kontakt aufgebracht ist. Der elektrische Kontakt umfasst Kontaktmaterial, welches Au und mindestens einen Dotierstoff aufweist, wobei der Dotierstoff mindestens ein Element aus der Gruppe Ge, Si, Sn und Te enthält.A component according to the invention has an epitaxial one Semiconductor layer sequence with electromagnetic radiation emitting active zone, with the semiconductor layer sequence on one side with an n-type AlGaInP-based layer an electrical contact is applied. The electrical contact comprises contact material, which Au and at least one dopant has, wherein the dopant at least one element from the group Contains Ge, Si, Sn and Te.
Bevorzugt weist der elektrische Kontakt elektrisches Anschlußmaterial auf.The electrical contact preferably has electrical connection material on.
Der Anteil von Dotierstoffen im elektrischen Kontaktmaterial beträgt mit besonderem Vorteil zwischen 0 und einschließlich 5 Gewichtsprozent, bevorzugt zwischen 0 und einschließlich 3 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt zwischen einschließlich 0,1 und einschließlich 1,5 Gewichtsprozent.The proportion of dopants in the electrical contact material is with particular advantage between 0 and 5 percent by weight, preferably between 0 and inclusive 3 percent by weight, particularly preferably between 0.1 inclusive and including 1.5 percent by weight.
Mit Vorteil weist das elektrische Anschlußmaterial gesehen von der n-leitenden AlGaInP-basierten Schicht mindestens eine erste und eine zweite Schicht auf, wobei die erste Schicht eine Diffusionssperre darstellt und die zweite Schicht eine elektrische Anschlußfläche ausbildet.Advantageously, the electrical connection material at least seen from the n-type AlGaInP-based layer a first and a second layer, the first layer represents a diffusion barrier and the second layer is an electrical one Forms pad.
Hierbei weisen die erste Schicht bevorzugt mindestens einen der Stoffe Ti, Pt, TiPt, TiW, TiN und TiW:N und die zweite Schicht mindestens einen der Stoffe Al und Au auf. Es ist in diesem Zusammenhang auch möglich, dass die erste Schicht mehrere derartige Teilschichten aufweist.Here, the first layer preferably at least one of the substances Ti, Pt, TiPt, TiW, TiN and TiW: N and the second layer on at least one of the substances Al and Au. In this context it is also possible that the first layer has several such sub-layers.
Das Kontaktmaterial ist vorteilhafterweise mit einer Schicht unterlegt, die mindestens einen der Stoffe Ti, Cr, V und Ni aufweist und eine Dicke zwischen 0,1 nm und 100 nm, bevorzugt zwischen 1 und 20 nm aufweist, wobei die Grenzen jeweils eingeschlossen sind. Durch das Unterlegen des Kontaktmaterials mit derartigen Stoffen wird u.a. die Haftung zwischen dem Kontaktmaterial und der n-leitenden AlGaInP-basierten Schicht verbessert.The contact material is advantageously with underlaid with a layer containing at least one of the substances Ti, Cr, V and Ni and a thickness between 0.1 nm and 100 nm, preferred has between 1 and 20 nm, the limits included in each case are. By underlaying the contact material with such substances among other things the liability between the contact material and the n-type AlGaInP-based Layer improved.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bauteils ist die n-leitende AlGaInP-basierte Schicht mit mindestens einem der Stoffe Te, Si, Se, S, Ge und Sn dotiert, mit einer Konzentration, die größer als oder gleich 5·1017 cm–3 ist und die bevorzugt im Bereich größer als oder gleich 8·1017 cm–3 und kleiner als oder gleich 5·1019 cm–3 liegt.In a particularly preferred embodiment of the component according to the invention, the n-conducting AlGaInP-based layer is doped with at least one of the substances Te, Si, Se, S, Ge and Sn, with a concentration which is greater than or equal to 5 · 10 17 cm . 3 and is preferably in the range greater than or equal to 8 x 10 17 cm -3 and less than or equal to 5 x 10 19 cm -3 .
Bevorzugt ist die epitaktische Halbleiterschichtenfolge des Bauteils eine Leuchtdioden-Schichtenfolge, insbesondere eine Dünnfilm-Leuchtdiode.The epitaxial semiconductor layer sequence is preferred of the component a light-emitting diode layer sequence, in particular one Thin-film LED.
Weitere Vorteile und bevorzugte Ausführungsformen
ergeben sich aus den nachfolgend in Verbindung mit den
die
die
In
Alternativ kann die Kontaktschicht
Die epitaktische Halbleiterschichtenfolge
Das Trägersubstrat
Die n-leitende AlGaInP-basierte Schicht
ist mit Tellur dotiert, mit einer Konzentration von etwa 1·1019 cm–3. Sie wird vor dem
Aufbringen des elektrischen Kontaktbereiches
Nachfolgend wird der Dünnfilm-Leuchtdioden-Chip
Das Aufbringen der Ti-Schicht
In
In
Die Beschreibung des Verfahrens und des Bauteils anhand der Ausführungsbeispiele ist selbstverständlich nicht als Beschränkung der Erfindung auf diese anzusehen. Beipielsweise kann die epitaktische Halbleiterschichtenfolge mit einer n-leitenden AlGaInP-basierten Schicht abschließend aufgewachsen sein, so dass diese von vornherein exponiert ist und direkt elektrisch kontaktiert werden kann. Zudem muß dass Kontaktma terial und/oder das Anschlußmaterial nicht in Form einer Schicht aufgebracht werden. Vielmehr kann das elektrische Kontaktmaterial auch in beliebiger Form und auch auf mehrere, nicht zusammenhängende Bereiche verteilt aufgebracht werden. Ebenso muß das Anschlußmaterial keineswegs ganzflächig auf das Kontaktmaterial aufgebracht werden, sondern es reicht, wenn sich die Materialien an einer Stelle, z.B. in einer Ebene senkrecht zur n-leitenden AlGaInP-basierten Schicht, derart berühren, dass sich ein ausreichend gut leitender, elektrischer Kontakt zwischen ihnen ausbilden kann.The description of the process and of the component using the exemplary embodiments is self-evident not as a limitation to view the invention on this. For example, the epitaxial Semiconductor layer sequence with an n-type AlGaInP-based layer finally have grown up so that she is exposed from the start and can be contacted directly electrically. In addition, the contact material must and / or the connection material not be applied in the form of a layer. Rather, it can electrical contact material also in any form and also on several, not connected Areas are applied distributed. Likewise, the connection material by no means all over be applied to the contact material, but it is sufficient if materials in one place, e.g. in a plane perpendicular to n-type AlGaInP-based layer, touch such that there is a sufficiently good electrical contact between can train them.
Claims (10)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE20320295U DE20320295U1 (en) | 2003-01-31 | 2003-02-26 | A process for preparation of an electrical contact region on an n-conductive AlGaInP-based layer by the steps useful in semiconductor technology |
| DE102004004780.4A DE102004004780B9 (en) | 2003-01-31 | 2004-01-30 | A method of manufacturing a device having an electrical contact area and a device having an electrical contact area |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10303968.6 | 2003-01-31 | ||
| DE10303968 | 2003-01-31 | ||
| DE10308322.7A DE10308322B4 (en) | 2003-01-31 | 2003-02-26 | Method for producing an electrical contact region on a semiconductor layer and component having such a contact region |
| DE20320295U DE20320295U1 (en) | 2003-01-31 | 2003-02-26 | A process for preparation of an electrical contact region on an n-conductive AlGaInP-based layer by the steps useful in semiconductor technology |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE20320295U1 true DE20320295U1 (en) | 2004-08-05 |
Family
ID=32851830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE20320295U Expired - Lifetime DE20320295U1 (en) | 2003-01-31 | 2003-02-26 | A process for preparation of an electrical contact region on an n-conductive AlGaInP-based layer by the steps useful in semiconductor technology |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE20320295U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8186032B2 (en) * | 2005-09-13 | 2012-05-29 | Liebherr-Verzahntechnik Gmbh | Tool arrangement for the production of helical teeth in gear wheels |
| US11050002B2 (en) | 2015-10-05 | 2021-06-29 | Osram Oled Gmbh | Method for producing a semiconductor chip and semiconductor chip |
-
2003
- 2003-02-26 DE DE20320295U patent/DE20320295U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8186032B2 (en) * | 2005-09-13 | 2012-05-29 | Liebherr-Verzahntechnik Gmbh | Tool arrangement for the production of helical teeth in gear wheels |
| US11050002B2 (en) | 2015-10-05 | 2021-06-29 | Osram Oled Gmbh | Method for producing a semiconductor chip and semiconductor chip |
| DE102015116865B4 (en) * | 2015-10-05 | 2025-07-10 | OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Method for producing a semiconductor chip and semiconductor chip |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE102011016302B4 (en) | Optoelectronic semiconductor chip | |
| EP2499668B1 (en) | Thin-film semiconductor device with protection diode structure and method for producing a thin-film semiconductor device | |
| DE19517697A1 (en) | Orange to green light emitting semiconductor LED | |
| EP2223348A1 (en) | Method for the production of an optoelectronic component using thin-film technology | |
| DE10048196A1 (en) | Production of a III-V compound semiconductor based on gallium nitride comprises forming the semiconductor stacked structure on a substrate, etching, forming a first electrode, tempering, and forming a second electrode | |
| DE102007032555A1 (en) | Semiconductor chip and method for producing a semiconductor chip | |
| WO2007124737A1 (en) | Radiation-emitting semiconductor body with carrier substrate and method for the production thereof | |
| DE3200788C2 (en) | ||
| DE102009037319A1 (en) | A method of manufacturing a semiconductor light emitting device and semiconductor light emitting device | |
| DE102013109316A1 (en) | Method for producing a plurality of optoelectronic semiconductor chips and optoelectronic semiconductor chip | |
| DE2920444A1 (en) | SEMICONDUCTOR COMPONENT AND METHOD FOR ITS PRODUCTION | |
| DE102007020291A1 (en) | Optoelectronic semiconductor chip and method for producing a contact structure for such a chip | |
| EP1794816B1 (en) | Method of producing a thin-film semiconductor chip | |
| EP1929552B1 (en) | Optoelectronic semiconductor component with current spreading layer | |
| DE10350707B4 (en) | Electrical contact for optoelectronic semiconductor chip and method for its production | |
| DE10300949B4 (en) | Semiconductor device with manufacturing method therefor | |
| DE102008038852B4 (en) | Method for producing an optoelectronic component and optoelectronic component | |
| DE102015114088B4 (en) | Device and method for manufacturing a device | |
| DE2600319B2 (en) | Process for the production of a gallium arsenide light-emitting diode | |
| DE112021005518T5 (en) | SEMICONDUCTOR LIGHT-emitting device, connection structure for semiconductor light-emitting device, and method for manufacturing semiconductor light-emitting device | |
| DE20320295U1 (en) | A process for preparation of an electrical contact region on an n-conductive AlGaInP-based layer by the steps useful in semiconductor technology | |
| DE10308322B4 (en) | Method for producing an electrical contact region on a semiconductor layer and component having such a contact region | |
| DE102015114086B4 (en) | Device and method for manufacturing a device | |
| DE102004004780B4 (en) | A method of manufacturing a device having an electrical contact area and a device having an electrical contact area | |
| EP2497125B1 (en) | Semiconductor diode and method for producing a semiconductor diode |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 20040909 |
|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20060518 |
|
| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20090504 |
|
| R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years | ||
| R071 | Expiry of right | ||
| R071 | Expiry of right |