AT231007B

AT231007B - Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelementes

Info

Publication number: AT231007B
Application number: AT654762A
Authority: AT
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1962-04-18
Filing date: 1962-08-14
Publication date: 1964-01-10

Description


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  Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelementes 
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für eine verbesserte Herstellung eines Halbleiterbau- elementes, welches insbesondere für eine hohe   Stromtragfähigkeit bestimmt ist   und dabei eine grosse Le-   bensdauer   aufweisen soll. Das Halbleiterbauelement ist dabei vorzugsweise auf der Basis eines Halblei- terkörpers aus oder nach Art von Germanium oder   Sihcium   oder einer intermetallischen Verbindung her- gestellt. 



   Es ist bereits vorgeschlagen worden, Halbleiterelemente, z. B. mit dem Charakter von Dioden, dadurch herzustellen, dass in den Halbleiter von dessen Oberflächen aus auf diese aufgebrachte Dotierungsstoffe zur Eindiffusion in den Halbleiterkörper gebracht werden, wobei gleichzeitig im Verlauf dieses Diffusionsprozesses durch die besonderen Zusätze zu dem Dotierungsstoff auf unerwünschte, im Halbleiterkörper vorhandene Störstellen ein Getterungsprozess ausgeübt wird. Auf diese Weise wird die Zahl der in dem Halbleiterkörper vorhandenen Rekombinationszentren weitgehend herabgesetzt, die Ladungsträger haben eine grosse Lebensdauer, und der Halbleiterkörper hat eine grosse Stromtragfähigkeit bzw. kann in der Flussrichtung mit einer hohen Stromdichte belastet werden und zeigt dabei in Flussrichtung nur einen relativ geringen Spannungsabfall.

   In dieser Weise hergestellte Halbleiterkörper wurden nun an den Oberflächen der dotierten Bereiche für die Kontaktgabe mit Nickelschichten versehen, die vorzugsweise nach einem stromlosen Abscheidungsverfahren auf diese dotierten Bereiche aufgebracht wurden. Bei solchen Nickelschichten hat sich ergeben, dass sie nur einen sehr geringen Übergangswiderstand zum Halbleitermaterial bilden, was in dem Sinne liegt, dass die ohmschen Verluste durch das Kontaktmaterial, was seinen'Übergang zum Halbleitermaterial anbetrifft, nur unwesentlich anwachsen. 



   Nun hat es sich aber gezeigt, dass solche Nickelkontaktschichten relativ empfindlich gegen Oxydation sind. 



   Durch solche Nickeloxydschichten würden aber in unerwünschter Weise in die günstigen   Eigenschaf -   ten eines solchen Halbleiterelementes technische Nachteile hineingetragen werden, welche jene günstigen Eigenschaften zum Teil aufheben bzw. kompensieren. Schliesslich können durch solche Nickeloxydschichten auch die Halbleiterelemente selbst, insbesondere auch durch die   anwachsendenstiomwärme-   verluste, schliesslich nachteilig beeinflusst werden, wobei diese nachteiligen Einflüsse mit längerer Betriebsdauer des Halbleiterelementes anwachsen. 



   Ziel der Erfindung ist, solche Mängel an einem solchen Halbleiterelement auszuschliessen. Es werden daher erfindungsgemäss bei einer Halbleiteranordnung, an welcher die eindotierten Bereiche in dem Halbleiterkörper durch Eindiffusion von auf die Oberfläche des Halbleiterkörpers aufgebrachtem Dotierungsmaterial, welches gleichzeitig einen solchen Zusatz für die Getterung von unerwünschten   Störstel -   len aus dem Halbleiterkörper enthält, dass bei einer geeigneten Temperatur \on etwa 1200 bis 13000 C gleichzeitig mit der Diffusion in den Halbleiterkörper die Getterung von unerwünschten Störstellen aus dem Halbleitermaterial heraus stattfindet, erzeugt werden, nachdem weiterhin auf die dotierten Bereiche aus einer oder mehreren Schichten bestehende Nickelkontaktbeläge nach einem stromlosen Abscheidungsverfahren aufgebracht worden sind,

   diese Nickelkontaktbeläge an denjenigen Oberflächenteilen, welche für eine weitere Kontaktgabe mit einem andern Körper benutzt werden, noch mit einer Gold- 

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 den Halbleiterkörper bzw. dessen dotierte Bereiche aufgebracht werden, nur eine relativ schlechte Haft- fähigkeit an der Oberfläche des Halbleiterkörpers besitzen. Diese nachteiligen Erscheinungen lassen sich jedoch in Verbindung mit der Erfindung dann vermeiden, wenn die Nickelkontaktschichten, vorzugsweise auf chemischem Wege, nach einem stromlosen Abscheidungsverfahren auf die Halbleiteroberfläche nur mit einer Dicke bis zu etwa 3 u aufgebracht werden. Sie zeigen dann im allgemeinen eine wesent- lich grössere Haftfestigkeit an der Oberfläche des Halbleiterkörpers, als wenn die Schichten mit grösserer
Dicke aufgebracht werden. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelementes, dadurch gekennzeichnet, dass in seinem Halbleiterkörper die dotierten Bereiche durch Eindiffusion von auf seine Oberfläche aufgebrachten, mit einem solchen weiteren Zusatz versehenen Dotierungsstoff erzeugt werden, dass bei einer Durchführung des Diffusionsprozesses bei einer geeigneten Temperatur in Verbindung mit der Eindiffusion von erwünschten Störstellen gleichzeitig eine Getterung von unerwünschten Störstellen aus dem Halbleitermaterial heraus stattfindet, dann auf die dotierten Bereiche jeweils ein ein-oder mehrschichtiger Nickelbelag als Kontaktschicht aufgebracht und auf diesem Nickelbelag schliesslich an dessen für eine weitere Kontaktgabe mit einem andern Körper benutzten Oberflächenteilen jeweils eine Goldschicht vorgesehen wird.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Goldbelag bzw. -überzug ein über eine Edelmetallschicht angepresster elektrischer Kontakt im Stromlaufoder bzw. und Wärmeflussweg zusammenarbeitet.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Edelmetallschicht aus einer Zwischenschicht oder bzw. und einem Überzug bzw. Belag an dem benachbarten Körper besteht.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Edelmetallüberzug auf den angepressten Kontakt nach einem Plattierungsverfahren aufgebracht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Edelmetallschicht auf den angepressten Kontakt auf galvanischem Wege aufgebracht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass die Edelmetallschicht zwischen der Elektrode des Halbleiterelementes und dem angepressten Kontakt oder bzw. und der Edelmetallüberzug auf diesem angepressten Kontakt aus Gold oder aus Silber bestehen.

7. Verfahren nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontakt an das Halbleiterelement mit einem Druck von mindestens etwa 0,2 Kilopond je mm2, vorzugsweise mittels eines Kraftspeichers, angepresst wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass die Nickelschichten an dem Halbleiterkörper vorzugsweise nur bis zu einer Dicke von etwa 3 Jl als Belag aufgebracht werden.

9. Verfahren nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass die angepressten Kontaktkörper aus einem gut elektrisch und bzw. oder thermisch gut wärmeleitenden Werkstoff, wie Kupfer oder versilbertem Kupfer, hergestellt sind.