DE2639373A1

DE2639373A1 - Verhaftungskoerper fuer halbleiterbauelemente

Info

Publication number: DE2639373A1
Application number: DE19762639373
Authority: DE
Inventors: Fumio Murai; Satsutoshi Saito; Hitoshi Sato; Susumu Takahashi
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1975-09-03
Filing date: 1976-09-01
Publication date: 1977-04-07
Also published as: DE2639373B2; GB1509160A; NL7609676A

Description

Verhaftungskörper für Halbleiterbauelemente

Die Erfindung betrifft einen Verhaftungskörper (bonding pad) für Halbleiterbauelemente insbesondere mit dünnen oder feinen Elektroden, wie z. B. für HF-Feldeffekttransistoren (FET).

Im allgemeinen wird ein Film aus Al oder ein Zweilagenfilm aus Cr-Al vorzugsweise für ohmsche Elektroden, für Verhaftungskörper zum Befestigen von Leitungen und für Verdrahtungen zum Verbinden von Bauelementen in einer hauptsächlich aus Si bestehenden Halbleitervorrichtung verwendet. Andererseits werden bei einer Verbindungshalbleitervorrichtung, die im wesentlichen aus z. B. GaAs besteht, Au-Ge-Legierungen oder Au-Ge-Ni-Legierungen als ohmsche Elektroden und Verhaf-

8l-(A l8ll-03)-KoE

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tungskörper verwendet, während Cr-Au-Legierungen und Al als Material für Verbindungsverdrahtungen dient.

Jedoch sollte zur Herstellung eines Mikrowellenbauelements, wie z. B. eines Schottky-Sperrschicht-PETsmit GaAs, eine sehr feine Gate-Struktur vorgegeben werden, und die Einschränkungen bei der Herstellung führen zu zahlreichen Problemen, wenn die eine Gate-Elektrode bildende Metallschicht oder -lage direkt als Verhaftungskörper zum Herausführen eines Leitungsdrahtes dient.

Insbesondere ist es bei der Herstellung einer Schottky-Sperrschicht-Gate-Elektrode unmöglich, die Sübstrattemperatur ausreichend zu erhöhen und den Kontakt zwischen dem GaAs-Substrat und der Metallschicht der Gate-Elektrode eng genug zu machen, um ein Abschälen der Metallschicht der Gate-Elektrode zu verhindern, die direkt als Verhaftungskörper verwendet wird. Da weiterhin die Gate-Elektrode eine feine Struktur mit einer Gate-Länge kleiner als 1 «um aufweisen muß, sind beim Fotolackfilm- (Fotolack- und Ätztechnik; Fotoresistfilm-) oder Abhebeverfahren die Dicke der Metallschicht der Gate-Elektrode und die Substrattemperatur bei der Herstellung eingeschränkt, so daß es schwierig ist, einen Verhaftungskörper direkt durch Ausdehnen eines Teiles der Gate-Elektrode herzustellen. Zusätzlich ist es schwierig, gleichzeitig die eine hohe Arbeitsgenauigkeit erfordernde Gate-Elektrode und den*keine so hohe Genauigkeit benötigenden Verhaftungskörper herzustellen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein von diesen Nachteilen freies Halbleiterbauelement mit feinem Elektrodenmuster, wie z. B. einer feinen Gate-Elektrode, und mit einem für die Gate-Elektrode und zum Befestigen eines Leitungsdrahtes geeigneteil Verhaftungskörper anzugeben.

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Erfindungsgemäß ist ein Verhaftungskörper auf einem halbisolierenden Halbleitersubstrat vorgesehen, der eine erste Metallschicht zur festen Verhaftung mit dem Halbleitersubstrat und eine zweite Metallschicht aufweist, wobei sich die zweite Metallschicht und wenigstens ein Teil der ersten Metallschicht überlappen und die zweite Metallschicht ein Endteil einer Leiterschicht ist, die die erste Metallschicht mit der Elektrode für eine aktive Hauptzone mit einem feinen Muster des Halbleiterbauelements verbindet.

Bei einem PET mit n-leitendem GaAs besteht die erste Metallschicht vorzugsweise aus einem Viellagenfilm einschließlich einer Legierungs-Metallschicht, wie z. B. AuGe und AuGe-Ni-Au, und die zweite Metallschicht zum Erzeugen der als aktive Hauptzone des feinen Musters dienenden Gate-Elektrode kann aus einer nichtlegierten Metallschicht, wie z. B. Al, Cr-Mo-Au oder Mo-Au, vorzugsweise durch das Abhebeverfahren mittels Fotolithographie hergestellt werden.

Es sei darauf verwiesen, daß die für einen FET verwendeten Metallschichten sowie die bei der Erfindung vorgesehene erste und zweite Metallschicht keineswegs auf die obigen Beispiele beschränkt sind.

Bei der Erfindung besteht also ein Verhaftungskörper auf einem halbisolierenden Halbleitersubstrat aus einer ersten Metallschicht zum Herstellen einer festen Verhaftung mit dem Halbleitersubstrat und aus einer zweiten Metallschicht, wobei sich die zweite Metallschicht und wenigstens ein Teil der ersten Metallschicht überlappen und die zweite Metallschicht ein Endteil einer Leiterschicht ist, die die erste Metallschicht mit der Elektrode für eine aktive Hauptzone mit feinem Muster eines Halbleiterbauelements verbindet.

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Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht eines GaAs-FET mit Verhaftungskörpern nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 Schnitte H-II¹ bzw. IH-III' in Fig. 1, und 3

Fig. 4 eine Draufsicht eines GaAs-FET mit Verhaftungskörpern nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 5 einen Schnitt V-V in Fig. 4,

Fig. 6 eine Draufsicht eines GaAs-FET mit Verhaftungskörpern nach einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 7 einen Schnitt VII-VII' in Fig. 6,

Fig. 8 eine Draufsicht eines GaAs-FET mit Verhaftungskörpern nach einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und

Fig. 9 eine Draufsicht eines Planar-Gunn-Oszillators.

Die Fig. 1 zeigt eine Draufsicht eines erfindungsgemäß hergestellten FET, und die Fig. 2 und 3 sind jeweils Schnitte H-II' bzw. HI-HI·.

Auf einem halbisolierenden GaAs-Substrat 1 wird eine η-leitende GaAs-Schicht mit einer Fremdstoffkonzentration

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1 ß -^S

von 5 - 10 · 10 cm gebildet, und danach wird die n-leitende uGaAs-Schicht mit Ausnahme eines Mesateiles 2 in deren Mitte entfernt, Ein Isolierfilm 3 wird auf der so behandelten Fläche gebildet, und dann wird ein Teil des Isolierfilmes 3 entfernt, um den Mesateil 2 und einen Teil des Substrats 1 freizulegen. Auf der so freigelegten Fläche werden eine Source-Elektrode 4 und eine Drain-Elektrode 5 als eine erste Metallschicht aus AuGe-Legierung und eine erste Metallschicht 6 eines Verhaftungskörpers zum Befestigen eines Leitungsdrahtes gebildet. Die als Source- und Drain-Elektrode 4 bzw, 5 dienende AuGe-Legierungsschicht kann hergestellt werden, indem durch Vakuumverdampfung ein Film einer eutektischen Legierung AuGe (Gewichtsverhältnis 88 : 12) mit einer Dicke von ungefähr 0,3 ,um aufgetragen wird, und weiterhin kann ein guter ohmscher Kontakt zwischen der Legierungsschicht und dem Mesateil 2 erhalten werden, wenn diese einer Wärmebehandlung bei 400 - 450 ⁰C während 3 min unterworfen werden. Da die erste Metallschicht 6 des gleichzeitig mit den Elektroden 4 und 5 hergestellten Verhaftungskörpers auf die gleiche Weise eine starke Haftung am halbisolierenden GaAs-Substrat 1 aufweisen kann, sind das Abschälen der ersten Metallschicht 6 und die mit Streu- oder Kriechströmen verbundenen Probleme zu verhindern.

Eine Gate-Elektrode 7 erstreckt sich entlang der Fläche des Mesateiles 2 zwischen der Source- und der Drain-Elektrode 4 bzw. 5 auf dem halbisolierenden Substrat 1, und die Endteile 8 der Gate-Elektrode 7 liegen auf der ersten Metallschicht 6 der Verhaftungskörper, um zwischen diesen eine elektrische Verbindung herzustellen, die als zweite Metallschicht der Verhaftungskörper dient. Eine Metallschicht 9 wird auf der Unterseite des Substrats 1 gebildet, um die Montage des fertigen Bauelements durch Löten zu erleichtern. Die Metallschicht 9 kann auch als iir£ elektrode dienen.

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Wie oben erläutert wurde, hat der erfindungsgemäße Schottky-Sperrschicht-FET einen Aufbau, bei dem der Verhaftungskörper zum Befestigen eines Leitungsdrahtes aus der ersten Metallschicht 6 aus einer Legierung von AuGe besteht, wobei eine elektrische Verbindung durch Verlegen der Endteile 8 auf die Teile der ersten Metallschicht 6 aufgebaut wird. Demgemäß können eine Legierungsschicht mit gutem Haftvermögen und Kontaktfähigkeit mit dem halbisolierenden Substrat für die erste Metallschicht 6 des Verhaftungskörpers und eine für feine Muster geeignete Metallschicht aus einer oder mehreren Unterschichten mit geringer Gesamtdicke und hoher Schottky-Durchbruchsspannung sowie hohem Schmelzpunkt für die Gate-Elektrode 7 verwendet werden.

Im folgenden wird ein Verfahren zum Herstellen eines GaAs-PET mit dem anhand der Fig. 1-3 erläuterten Aufbau näher beschrieben.

Als halbisolierendes Substrat 1 wird mit Cr-Atomen dotiertes GaAs verwendet, das einen spezifischen Widerstand größer 1 · 10 SL'Qm. aufweist. Eine η-leitende GaAs-Schicht mit einer Fremdstoffkonzentration von 8 · 10 cm wird dann durch epitaktisches Aufwachsen aus der Gas- bzw. Dampfphase bis zu einer Dicke von 0,25 /Um auf der (100)-Ebene des Substrats aufgetragen, wobei der Fremdstoff eindotiert wird. Dann wird durch Fotoätzen mit einem Ätzmittel aus einer Mischung von NaOH, HpO₂ und H_0 ein vorbestimmter Teil der n-leitenden GaAs-Schicht bis zu einer Tiefe von 0,65 >um abgeätzt, so daß eine Mesastruktur 2 aus η-leitendem GaAs auf dem Substrat 1 entsteht.

Ein Film 3 aus SiOp mit einer Dicke von ungefähr 0,2 ^ um wird durch chemische Dampfabscheidung oder -ablagerung auf der gesamten Fläche des Substrats 1 einschließlich der Mesa

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gebildet. Dann werden durch Fotoätzen Fenster oder öffnungen in den SiOp-FiIm 3 eingebracht, durch die eine Source-Elektrode 4, eine Drain-Elektrode 5 und eine erste Metallschicht 6 von Verhaftungskorpern zum Befestigen eines Leitungsdrahtes an einer Gate-Elektrode gebildet werden. Nachdem eine AuGe-Legierungsschicht mit einer Dicke von 0,3 /Um gebildet wurde, wobei das Substrat auf 150 ⁰C gehalten und der Fotolackfilm belassen werden, wird dieser zusammen mit dem unerwünschten Teil der AuGe-Legierungsschicht auf dem Fotolackfilm "mittels der sogenannten Abhebetechnik entfernt. Die folgende Wärmebehandlung der gesamten Anordnung des Substrats 1 in einer reduzierenden Atmosphäre bei 450 ⁰C während 3 min führt zu ohmschen Elektroden k und 5 für Source und Drain und gleichzeitig zu einer ersten Metallschicht der Verhaftungskörper zum Befestigen eines Leitungsdrahtes an der Gate-Elektrode.

Die Gate-Elektrode wird auf die folgende Weise hergestellt. Mittels eines Fotolackfilmes wird eine öffnung oder ein Fenster für die Gate-Elektrode in den SiO₃-FiIm eingebracht. Da in diesem Fall die Gate-Länge Lg für HF-Anwendungen sehr klein ist, z. B. ungefähr 1,0 ,um, sind der Fotolack-

beide '

film und der Si0_-Film/0,3 /Um dick. Dann wird mit dem zurückgelassenen Fotolackfilm ein 0,3 .um dicker Al-Film auf der gesamten Fläche durch Vakuumverdampfung aufgetragen, während das Substrat bei 200 ⁰C gehalten wird. Auf die gleiche Weise wie oben beschrieben, d. h. durch die Abhebetechnik, werden die Teile 7 und 8 als Gate-Elektrode zurückgelassen. Die Gate-Elektrode kann anstelle einer Einschichtstruktur aus Al auch eine Dreischichtstruktur Ti-Mo-Au, Ti-Pt-Au oder Cr-Mo-Au halben. In diesem Fall kann die Kontaktfähigkeit mit dem Substrat erhöht werden, und der Gate-Widerstand wird weiter verringert.

Wenn so entsprechend dem oben erläuterten Verfahren ein GaAs-FET mit dem in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Aufbau herge-

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- AQ

stellt wird, kann eine Elektrodenstruktur mit hoher Haftfähigkeit ohne Verschlechterung der Bearbeitbarkeit der Gate-Elektrode und ohne die Möglichkeit einer Zerstörung der Oberflächen der Verhaftungskörper gebildet werden, da kein Ätzen der Gate-Elektrode erforderlich ist.

Im folgenden wird ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Dieses Ausführungsbeispiel bezieht sich auf einen Fall, bei dem nahezu die gesamte Oberseite der ersten Metallschicht durch die zweite Metallschicht bedeckt wird und das Verhaften auf der zweiten Metallschicht erfolgt. Es ist vorteilhaft, wenn sich die zweite Metallschicht über wenigstens zwei Kanten der ersten Metallschicht hinaus nach außen erstreckt. .Deshalb wird die zweite Metallschicht durch Vakuumverdampfen hergestellt, und da von der Verdampfungsquelle aus gesehen ein durch die erste Metallschicht abgeschirmter Bereich vorliegt, sollte die Möglichkeit vermieden werden, daß im abgeschirmten Bereich eine elektrische Trennung auftreten kann. Auf die gleiche Weise wie beim ersten Ausführungsbeispxel (vgl. Fig. 4 und 5) wird auf der (lOO)-Ebene eines halbisolierenden GaAs-Substrats 11 eine mit Sn dotierte η-leitende GaAs-Epitaxieschicht 12 aufgetragen, die eine Fremdstoffkonzentration von 8 · 10 cm aufweist und 0,25 /Um dick ist, und lediglich ein Mittenteil, d. h. eine Mesa, der n-leitenden GaAs-Epitaxieschicht 12 wird zurückgelassen, während deren übrige Teile abgeätzt werden. Auf ähnliche Weise wird ein Teil eines SiO_?-Filmes 13 entfernt, um ein Fenster zu erzeugen, in dem ein Film aus einer eutektischen Legierung von AuGe (Gewichtsverhältnis 88 : 12) als erste Metallschicht 16 eines Verhaftungskörpers zum Befestigen eines Leitungsdrahtes an einer Gate-Elektrode durch Vakuumverdampfung zusammen mit einer Source-Elektrode I¹I und einer Drain-Elektrode

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15 erzeugt wird, wobei der Film etwa 0,3 - 0,4 ,um dick ist. Dann wird eine Gate-Elektrode 17 auf der Oberseite der Mesa 12 zwischen der Source-Elektrode 14 und der Drain-Elektrode hergestellt. Die Endteile 18 der Gate-Elektrode 17 erstrecken sich über die Mesa 12 hinaus auf die erste Metallschicht 16 der Gate-Verhaftungskörper und sind dort verbreitert, um den größten Teil der Oberseite der ersten Metallschicht 16 zu bedecken. Gleichzeitig mit der Herstellung der Gate-Elektrode 17 werden Metallschichten 19 und 20 bei gleicher Herstellung wie die Gate-Elektrode 17 auf die Source- bzw. Drain-Elektrode 14 bzw. 15 aufgetragen. Ein Mo-Au-Zweifachfilm aus einem 0,1 .um dicken Mo-Film und einem 0,2 ,um dicken Au-FiIm wird als Gate-Elektrode 17 verwendet. Eine Metallschicht 19 wird wie beim ersten Ausführungsbeispiel auf die Unterseite des Substrats aufgetragen. Da beim zweiten Ausführungsbeispiel die Kontaktfähigkeit des Verhaftungskörpers mit dem GaAs-Substrat durch die Legierungseigenschaft der eutektischen AuGe-Legierung und des GaAs erhöht ist, und da das die Gate-Elektrode bildende Metall so auf die AuGe-Legierungsschicht aufgetragen wird, daß der größte Teil der Oberseite der AuGe-Legierung bedeckt ist, während die Bearbeitbarkeit für feine Muster des Gate-Metalls vollständig aufrechterhalten wird, kann zusätzlich zum ersten Ausführungsbeispiel die Haftfähigkeit eines Au- oder Al-Drahtes auf dem Verhaftungskörper verbessert werden und eine Ursache der Verschlechterung der elektrischen Verbindung zwischen der zweiten Metallschicht und einem Leiter zum Verbinden der zweiten Metallschicht mit der Elektrode kann ausgeschlossen werden. Insbesondere besteht der Verhaftungskörperteil aus dem GaAs-Substrat, der AuGeGaAs-Legierungsschicht, der AuGe-Schicht, der Mo-Schicht und der Oberseite der Au-Schicht in dieser Reihenfolge der Schichtung von der Unterseite, und daher sind die Kontaktfähigkeit und die Haftfähigkeit beträchtlich verbessert. Wenn z. B. ein Au-Draht mit einem Durchmesser von 25 /Um durch Thermokompression befestigt

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(gebondet) wird, hat ein Zug- oder Spannungsversuch eine mittlere Zugfestigkeit von 5 bis 6 g für den Verhaftungsteil des Au-Drahtes ergeben (die Zugfestigkeit des Au-Drahtes selbst beträgt 8 bis 9 g), obwohl dann die Temperatur der Arbeitsfläche auf 200 ⁰C erniedrigt ist. Dies bedeutet, daß der Ausschuß beim automatischen Verhaften wesentlich verringert werden kann.

Weiterhin kann bei Verwendung von Al für die als Schottky-Gate dienende zweite Metallschicht die erste Metallschicht des Verhaftungskörpers aus einer Zweischichtstruktur von AuGe-Ni bestehen. Neben der AuGe-Legierung können eine Legierung von InAg (Gewichtsverhältnis 25 : 75), SnAg (Gewichtsverhältnis 25 : 75), AuAgGe (Gewichtsverhältnis 80 : 10 : 10), InGeAg (Gewichtsverhältnis 10 : 10 : 80), AuZn mit verschiedenen Verhältnissen der Zusammensetzung oder AgIn mit verschiedenen Verhältnissen der Zusammensetzung als Elektrodenmaterial in ohmschem Kontakt mit GaAs verwendet werden. Jedes dieser Materialien wird lediglich abhängig von der Fremdstoffkonzentration und dem Leitfähigkeitstyp des Substrats ausgewählt, und daher wird die Wahl des Materials als ohmsehe Elektrode nicht anderweitig bestimmt.

Im folgenden wird ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Dieses Ausführungsbeispiel entspricht einem Fall, in dem die zweite Metallschicht unter der ersten Metallschicht liegt (vgl. Fig. 6 und 7). Aus Gründen der thermischen Stabilität des eine Schottky-Sperrschicht bildenden Metalls werden die ohmschen Elektroden der ersten Metallschicht hergestellt, bevor das Schottky-Sperrschicht-Gate der zweiten Metallschicht gebildet wird. Wenn jedoch ein feines Muster mit der Gate-

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Länge Lg kleiner als 1 ,um hergestellt wird, muß die Gate-Elektrode vor den verschiedenen Herstellungsstufen gebildet werden, die die Oberfläche des Substrats schwierig aufrauhen. Wenn insbesondere Legierungen von AuGe oder InAg mit verschiedenen Verhältnissen der Zusammensetzung als ohmsche Elektroden für einen GaAs-PET verwendet werden, wird die Oberfläche aufgrund lokaler Zusammenballungen aufgerauht, was die Justierung beim Fotoätzen erschwert und die Mustergenauigkeit herabsetzt.

Die Fig. 6 zeigt in einer Draufsicht die Elektrodenstruktur eines FET, bei dem die zweite Metallschicht unter der ersten Metallschicht liegt, und die Fig. 7 ist ein Schnitt VII-VII¹ in Fig. 6.

Nach Herstellung der Mesa wie beim Ausführungsbeispiel 1 oder 2 wird eine Zweilagenschicht 27 aus Mo-Au (Mo: 0,1 ,um. Au: 0,2 ,um) als Gate-Elektrode und ebenso als zweite Metallschicht 28 gebildet. Eine ohmsche Elektrode 26 in der Form einer Dreilagenstruktur aus AuGe, Ni und Au mit einer Dicke von 0,5 bis 0,6 ,um wird auf einem Teil der zweiten Metallschicht 28 hergestellt. Bei einer Schottky-Sperrschicht aus Mo hat eine Wärmebehandlung bei einer Legierungstemperatur von 450 ⁰C für die AuGe-Ni-Au-Schicht während 3 min keine Änderung hervorgerufen, und selbst eine Wärmebehandlung bei 400 ⁰C während 1 h führte zu keiner Verschlechterung.

Im folgenden wird ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Die Fig. 8 zeigt eine Draufsicht eines GaAs-FET mit einem Verhaftungskörper entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der GaAs-FET dieses Ausführungsbeispiels hat ein halbisolierendes Substrat 31 aus

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- Vt -

GaAs, eine Mesa 32 aus η-leitendem GaAs, die erste Metallschicht 33 eines Verhaftungskörpers für Source, die erste Metallschicht 34 eines Verhaftungskörpers für Drain, die erste Metallschicht 35 eines Verhaftungskörpers für Gate, eine ohmsche Source-Elektrode 36, eine ohmsche Drain-Elektrode 37, Leiterschichten 39 und 4l zum Verbinden der Elektroden mit den ersten Metallschichten der Verhaftungskörper, eine Gate-Schottky-Sperfschicht-Elektrode 42 und zweite Metallschichten 38, 40 und 43 aus dem gleichen Material wie die Elektrode 42.

Wie in der Fig. 8 gezeigt ist, sind diejenigen Kanten 44 der ersten Metallschichten, die unter den zweiten Metallschichten liegen, mit Vorsprüngen oder Zinnen versehen, so daß ein Fehler von Unterbrechungen in dem die zweiten Metallschichten mit den zugeordneten Elektroden verbindenden Leiter aus dem gleichen Grund wie beim Ausführungsbeispiel 2 ausgeschlossen werden kann.

Der in Fig. 8 dargestellte FET hat die folgenden Vorteile:

1. Da der Bereich jeder ohmschen Elektrode auf eine notwendige und hinreichende Größe beschränkt ist, kann die parasitäre Impedanz verringert werden.

2. Da die Verdrahtung in der Nähe der Gate-Elektrode durch das Schottky-Sperrschicht-Metall erfolgt, ist die Erhöhung der Kapazität zwischen Gate und Source aufgrund der Verdrahtung klein.

3. Da die ohmschen Elektroden von den Verhaftungskörpern getrennt sind, kann eine Verschlechterung der Eigenschaften aufgrund der Kristalldeformation in der aktiven Zone des

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Halbleiters infolge des beim Verhaften einwirkenden Druckes verhindert werden.

Auf diese Weise kann durch Anordnung der ersten Metallschichten als Verhaftungskörper, getrennt von den ersten Metallschichten als Elektroden und durch Verbinden der Verhaftungskörper und der Elektroden durch die zweiten Metallschichten mit einer solchen Dicke und einer solchen Eigenschaft, daß eine notwendige und hinreichende Bearbeitbarkeit erzielt werden, ein FET mit hoher Arbeitsgenauigkeit und frei von Verschlechterungen der Kennlinie aufgrund von Unterbrechungen beim Verdrahten hergestellt werden.

Im folgenden wird ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Die Fig. 9 zeigt eine Draufsicht eines Planar-Gunn-Oszilla tors mit erfindungsgemäßen Verhaftungskörpern. Eine n-leitende GaAs-Schicht (Fremdstoffkonzentration χ Dicke > 10 cm ) mit einer hohen Fremdstoffkonzentration von 4,2 · 10 cm und einer Dicke von 1,0 ,um wird durch epitaktisches Aufwachsen aus der Gasphase oder der flüssigen Phase auf einem vorbestimmten Bereich einer Hauptfläche eines mit Cr dotierten halbisolierenden GaAs-Substrats 45 gebildet. Ein vorbestimmtes Muster für einen Planar-Gunn-Oszillator in..der Form einer Mesa

"bestehenden Atzmiscnung .

wird durch Atzen mittels einea? aus H_SO., HpO _ und HpO/hergestellt. In Fig. 9 sind eine Anodenzone 46, eine Kathodenzone 47 und eine (Hoch-)Felddomänen-übergangszone 48 vorgesehen. Die ohmschen Elektroden auf der Anodenzone 46 und der Kathodenzone 47 werden durch Vakuumverdampfung einer InGeAg-Legierung (Gewichtsverhältnis 5 : 5 : 90) und die anschließende Legierungsreaktion in einer Wärmebehandlung bei 600 ⁰C während 1 min in einer H_-Atmosphäre hergestellt. Eine Steuer-

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elektrode 52 besteht aus einem Al-Streifen mit einer Breite von 2 ,um, der durch Vakuumverdampfung von Al hergestellt wird, und ein Teil 53 der Steuerelektrode, der von der aktiven Hauptzone verschieden ist, liegt über der ersten Metallschicht 51 (zuvor gleichzeitig mit der Herstellung der ohmschen Elektroden gebildet und aus dem gleichen Material wie die ohmschen Elektroden 4 9 und 50) des Verhaftungskörpers auf dem halbisolierenden GaAs-Substrat. Das Planar-Gunn-Bauelement mit dem oben erläuterten Aufbau kann als Impuls-Wiedergabe-Bauelement oder als Oszillator arbeiten, wenn ein Spannungsimpuls von 200 bis 300 mV und 3 ns an seinem Schottky-Gate der Steuerelektrode liegt, wobei eine Vorspannung angelegt ist, um ein Feld kleiner als ein Schwellenwert zwischen seiner Anode und seiner Kathode aufzubauen (der Spalt zwischen Anode und Kathode beträgt 100

Bei den obigen Ausführungsbeispielen wurde die Erfindung anhand der Herstellung der feinen Gate-Elektroden eines GaAs-PET und eines Gunn-Oszillators und der Verdrahtung und Herstellung der Verhaftungskörper zum Befestigen von Leitungen an Elektroden erläutert, aber die Erfindung kann auch in gleicher Weise für die Elektrodenstruktur einer Otierflächen-Schallwellen-Vorrichtung oder einer Ladungsübertragungs-Vorrichtung (CCD) mit zahlreichen feinen Elektroden verwendet werden.

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Claims

Patentansprüche

/ 1.JVerhaftungskörper für Halbleiterbauelemente, gekennzeichnet durch

eine erste Metallschicht (6) auf einem halbisolierenden Substrat (1) der Halbleiterbauelemente, um eine feste Verhaftung mit dem Substrat (1) zu erzeugen, und

eine zweite Metallschicht (7),

wobei die zweite Metallschicht (7) und wenigstens ein Teil der ersten Metallschicht (6) einander überlappen und die zweite Metallschicht (7) einen Endteil (8) einer Leiterschicht bildet, die die erste Metallschicht (6) mit der Elektrode (4, 5) für eine aktive Hauptzone mit einem feinen Muster der Halbleiterbauelemente verbindet (Pig. I bis 3)·
2. Verhaftungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil der zweiten Metallschicht (7)_a der einen Teil der ersten Metallschicht (6) überlappt, über der ersten Metallschicht (6) vorgesehen ist (Pig. I bis 3)·
3. Verhaftungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Metallschicht (17) über der ersten Metallschicht (16) liegt und den größten Teil von dieser bedeckt (Fig. 4, 5).
4. Verhaftungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Metallschicht (17) über der ersten Metallschicht (16) liegt und sich über wenigstens zwei Kanten der ersten Metallschicht (16) hinaus erstreckt (Fig. 4, 5).

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ORIGINAL INSPECTED
5. Verhaftungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil der zweiten Metallschicht (27), der die erste Metallschicht (26) überlappt, unter der ersten Metallschicht (26) liegt (Fig. 6, 7).
6. Verhaftungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zone, in der die erste und die zweite Metallschicht (33, 34, 35 bzw. 38, 40, 43) einander überlappen, die Kante (44) der unten liegenden Schicht mäanderförmig ist (Fig. 8).
7. Verhaftungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterschicht aus dem gleichen Material wie die Elektrode besteht.
8. Verhaftungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode aus dem gleichen Material wie die erste Metallschicht besteht.
9. Verhaftungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das halbisolierende Halbleitersubstrat (1) aus GaAs besteht,

daß die erste Metallschicht gewählt ist aus folgenden Legierungsschichten:

AuGe, InAg, SnAg, AuAgGe und InGeAg und aus folgenden zusammengesetzten Schichten AuGe-Ni-Au und AuGe-Ni, und

daß die zweite Metallschicht aus einer der folgenden Schichten besteht: eine einzige Schicht aus Al und zusammengesetzte Schichten Cr-Mo-Au, Ti-Pt^Au, Ti-Mo-Au und Mo-Au.