DE1245500B - Method for non-blocking contacting of a semiconductor body - Google Patents
Method for non-blocking contacting of a semiconductor bodyInfo
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- H01L21/24—Alloying of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, with a semiconductor body
Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
Int. Cl.:Int. Cl .:
HOllHell
Deutsche KL: 21 g -11/02 ' German KL: 21 g - 11/02 '
Nummer: 1245500Number: 1245500
Aktenzeichen: T 22744 VIII c/21 gFile number: T 22744 VIII c / 21 g
Anmeldetag: 15. September 1962Filing date: September 15, 1962
Auslegetag: 27. Juli 1967Opened on: July 27, 1967
Die Erfuidung betrifft ein Verfahren zum sperrfreien Kontaktieren der einen Oberflächenseite eines auf der gegenüberliegenden Oberflächenseite Legiefungselektroden aufweisenden Halbleiterkörpers mittels eines Kollektorbleches, das mit einer Aluminium- .oder einer Aluminium-Halbleitermetallschicht plattiert ist, durch Legieren mittels Erhitzen auf eine Temperatur oberhalb der eutektischen Temperatur des Aluminium-Halbleitermaterials. . Bereits bekanntgeworden sind derartige Halbleiterkörper bei den sogenannten Mesa-Transistoren oder den sogenannten Planar-Transistoren. Ein Mesa-Transistor besteht häufig aus einem p-leitenden Grundkörper als Kollektor, auf dessen einer Oberfläche eine dünne η-leitende Basisschicht aufgebracht ist. Durch geeignete Ätzbehandlung wird ein sogenannter Mesaberg erzeugt, der im wesentlichen aus der η-leitenden Basisschicht besteht. Auf der freien Oberfläche dieser Basisschicht ist eine sperrfreie Basiselektrode und eine sperrende Emitterelektrode aufgebracht, die beispielsweise aus einer dünnen einlegierten Schicht Aluminium besteht.The invention relates to a method for non-blocking contacting one surface side of a on the opposite surface side having alloy electrodes by means of semiconductor body a collector plate coated with an aluminum or an aluminum semiconductor metal layer is plated by alloying by heating to a temperature above the eutectic temperature of the aluminum semiconductor material. . Such semiconductor bodies have already become known with the so-called mesa transistors or the so-called planar transistors. A mesa transistor often consists of a p-conducting base body as a collector, on one surface of which a thin η-conductive base layer is applied. A so-called Mesaberg generated, which consists essentially of the η-conductive base layer. On the free The surface of this base layer is a non-blocking base electrode and a blocking emitter electrode applied, which consists for example of a thin alloyed layer of aluminum.
Ein Planar-Transistor besteht fast immer aus einem η-leitenden Sihzium-Grundkörper als Kollektor, welcher allseitig oxydiert ist. Mittels Fotoresistverfahren wird die Oxydschicht auf einer Oberfläche teilweise entfernt und nacheinander eine Basiszone durch Eindiffundieren von p-leitendem Störstellenmaterial und eine Emitterzone durch Legieren und Diffundieren von η-leitendem Störstellenmaterial erzeugt. Als Material zur Kontaktierung der Emitter- und Basiszone wird auch bei den Planartransistoren sehr häufig Aluminium verwendet. Es lassen sich aber auch pnp-Planartransistoren mit Aluminium-Emitter herstellen, bei denen der Kollektor .vorteilhaft mit Aluminium kontaktiert wird.A planar transistor almost always consists of an η-conducting Sihzium base body as a collector, which is oxidized on all sides. The oxide layer is applied to a surface using a photoresist process partially removed and one after the other a base zone by diffusing in p-type impurity material and creating an emitter region by alloying and diffusing η-conductive impurity material. The planar transistors very often aluminum is used. However, pnp planar transistors with an aluminum emitter can also be used Manufacture in which the collector is advantageously contacted with aluminum.
Die Elektroden und der Kollektor dieser oben beschriebenen Halbleiterbauelemente müssen nun sperrfrei elektrisch kontaktiert werden. Dazu werden an Emitter- und Basiselektrode sehr häufig feine Gölddrähte. durch Thermo-Kompression bei Temperaturen von etwa 300° C befestigt und der Kollektorkörper auf ein Metallblech, beispielsweise aus einer Eisen-Nickel-Verbindung unter Zwischenschaltung einer Schicht aus einem Material, das den gleichen Leitfähigkeitstyp erzeugt wie ihn der Kollektorkörper besitzt, auflegiert.The electrodes and the collector of these semiconductor components described above must now electrical contact can be made without blocking. For this purpose, fine electrodes are very often used on the emitter and base electrodes Gold wires. attached by thermo-compression at temperatures of around 300 ° C and the collector body on a metal sheet, for example made of an iron-nickel compound with the interposition a layer made of a material that produces the same conductivity type as the collector body owns, alloyed.
Bei der Auswahl dieses Leitfähigkeitsmaterials, das gleichzeitig Lötmittel ist, treten nun sehr wesentliche Schwierigkeiten auf, wie sie im folgenden am Beispiel.des Mesa-Transistors aufgezeigt werden sollen. Als Störstellenmaterial mit p-Leitfähigkeit sind Verfahren zum sperrfreien Kontaktieren eines HalbleiterkörpersWhen choosing this conductive material, which is also solder, there are very important things to consider Difficulties arise, as they are to be shown in the following example of the Mesa transistor. As an impurity material with p-conductivity, methods for non-blocking contacting are available Semiconductor body
Anmelder:Applicant:
TelefunkenTelefunken
Patentverwaltungsgesellschaft m. b. H., Ulm/Donau, Elisabethenstr. 3Patent management company m. B. H., Ulm / Danube, Elisabethenstr. 3
ίο Als Erfinder benannt: ίο named as inventor:
Dipl.-Ing. Elmar Müller, Ulm/DonauDipl.-Ing. Elmar Müller, Ulm / Danube
Gallium, Indium, Bor und Aluminium bekannt. Von diesen Materialien ist Bor als Lötmittel ungeeignet, da es sich nicht mit dem Halbleitermaterial verbindet. Gallium und Indium besitzen einen so niedrigen Schmelzpunkt, daß sie bei der anschließendenGallium, Indium, Boron and Aluminum are known. Of these materials, boron is unsuitable as a solder, because it does not bond with the semiconductor material. Gallium and indium are so low Melting point that they are at the subsequent
ao Thermo-Kompression der Kontaktdrähte auf Basis- und Emitterelektrode wieder flüssig werden.und damit der Halbleiterkörper sich auf der Kontaktplatte verschieben kann, wodurch sehr leicht Ausfälle entstehen. Diese Schwierigkeit versuchte man dadurch zu vermeiden, indem man diese Stoffe einem Material zugab, das mit · dem . Halbleitermaterial eine Eutektikum-Temperatur aufweist, die oberhalb der bei der Thermo-Kompression notwendigen Temperatur von 300° C liegt.ao thermo-compression of the contact wires on the base and emitter electrodes become fluid again. and thus the semiconductor body can shift on the contact plate, which very easily results in failures. The attempt was made to avoid this difficulty by combining these substances with one material admitted that with · the. Semiconductor material has a eutectic temperature that is above the temperature of 300 ° C required for thermo-compression.
Für diesen Fall, daß der Halbleiterkörper aus p-leitendem Germanium besteht, wurde beispielsweise eine Gold-Gallium-Legierung oder eine Gold-Indium-Legierung als Lot verwendet, da die Eutek-For this case in which the semiconductor body consists of p-conducting germanium, for example a gold-gallium alloy or a gold-indium alloy is used as solder, since the Eutek-
. t tikum-Temperatur von Gold-Germanium bei 350° C liegt, also oberhalb der Temperatur, welche beim Thermokompressionsverfahren auftritt. Nun hat es sich aber gezeigt, daß Halbleiteranordnungen, deren Kollektorkontaktierung mittels einem der oben ange-.-. gebenen Goldlote befestigt wurden, beim Uberschreiten eines bestimmten Kollektorstromes den unerwünschten sogenannten Thyratron-Effekt aufweisen, der sich dadurch ergibt, daß von diesem Stromwert an zusätzliche Ladungsträger vom Kollektorkontakt. t tikum temperature is of gold-germanium at 350 ° C, ie above the temperature which occurs during the thermal compression process. It has now been shown, however, that semiconductor arrangements whose collector contact is made by means of one of the above -.-. given gold solders were attached, have the undesirable so-called thyratron effect when a certain collector current is exceeded, which results from the fact that from this current value on additional charge carriers from the collector contact
v3 injiziert werden. Durch Zufügen von kleinsten Kupferanteilen zu einem der oben angegebenen Göldlote erreicht man zwar eine.Verringerung dieses unerwünschten Thyratron-Effektes, ganz beseitigen läßt er sich dadurch allerdings nicht. v3 to be injected. By adding tiny amounts of copper to one of the gold solders given above, a reduction in this undesirable thyratron effect can be achieved, but it cannot be completely eliminated.
Verwendet man nun Aluminium als Zwischen- .If you now use aluminum as an intermediate.
schicht-Metall, so ist der oben beschriebene Effekt zwar beseitigt, es tritt dafür aber die folgende Schwierigkeit auf: . . ..layer-metal, the effect described above is eliminated, but the following difficulty arises on: . . ..
709 618/432709 618/432
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1962T0022744 DE1245500B (en) | 1962-09-15 | 1962-09-15 | Method for non-blocking contacting of a semiconductor body |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1962T0022744 DE1245500B (en) | 1962-09-15 | 1962-09-15 | Method for non-blocking contacting of a semiconductor body |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1245500B true DE1245500B (en) | 1967-07-27 |
Family
ID=7550681
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1962T0022744 Pending DE1245500B (en) | 1962-09-15 | 1962-09-15 | Method for non-blocking contacting of a semiconductor body |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1245500B (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1059112B (en) * | 1958-04-11 | 1959-06-11 | Intermetall | Process for contacting silicon transistors alloyed with aluminum |
DE1060055B (en) * | 1957-11-15 | 1959-06-25 | Siemens Ag | Process for the production of the electrical connections of semiconductor arrangements |
DE1131811B (en) * | 1961-05-17 | 1962-06-20 | Intermetall | Method for non-blocking contacting of the collector of germanium transistors |
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1962
- 1962-09-15 DE DE1962T0022744 patent/DE1245500B/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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DE1131811B (en) * | 1961-05-17 | 1962-06-20 | Intermetall | Method for non-blocking contacting of the collector of germanium transistors |
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