DE1257527B

DE1257527B - Verfahren zum Aufbringen einer aus einer Legierung bestehenden Schicht auf ein Traegermaterial

Info

Publication number: DE1257527B
Application number: DEN21096A
Authority: DE
Inventors: Martinus Antonius Maria Bakker; Bauke Visser
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1961-01-24
Filing date: 1962-01-20
Publication date: 1967-12-28
Also published as: US3172829A; GB997287A

Description

DEUTSCHES ^^S^S PATENTAMT DeutscheKl.: 48 b-9/02

AUSLEGESCHRIFT

Nummer: 1257 527

Aktenzeichen: N 21096 VTb/48b

^ 257 52T Anmeldetag: 20. Januar 1962

Auslegetag: 28. Dezember 1967

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen einer aus einer Legierung bestehenden Schicht auf ein Trägermaterial.

Bei der Herstellung von Metallkontakten an den Halbleiterkörpern von Halbleiterbauelementen, wie Transistoren und Dioden, kann es erforderlich sein, die Kontakte mit einer aus einer Legierung bestehenden Schicht zu versehen, wobei die Zusammensetzung der Legierung innerhalb enger Grenzen liegen muß.

Es ist möglich, eine solche Legierung in einem einzigen Arbeitsgang auf galvanischem Wege aus einem Bad niederzuschlagen, das Verbindungen aller Bestandteile der Legierung enthält. Dabei ist es jedoch erforderlich, von einer genau eingehaltenen Zusammensetzung des Bades auszugehen und mehrere weitere Faktoren, wie die Temperatur des Bades, die Spannung und die Stromdichte innerhalb sehr enger Grenzen festzulegen.

Es ist weiter bekannt, solche Legierungsschichten dadurch herzustellen, daß die Bestandteile der Legierung nacheinander als Teilschichten niedergeschlagen und dann verschmolzen werden.

So ist es auch bekannt (britische Patentschrift 829 730), Spinndüsen für Glasfaden dadurch mit einer die Benetzung verhindernden Schicht zu versehen, daß die aus einer Platin-Rhodium-Legierung bestehenden Düsen zunächst mit einer Platinschicht, dann mit einer Goldschicht überzogen und anschließend auf eine Temperatur erhitzt werden, bei der beide Schichten ineinander diffundieren.

Diese bekannten Verfahren haben jedoch den Nachteil, daß jede Teilschicht in der Materialmenge genau bemessen aufgebracht werden muß, damit sich die gewünschte Legierung bildet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil der bekannten Verfahren zu beseitigen. Diese Aufgabe ist bei einem Verfahren zum Aufbringen einer aus einer Legierung bestehenden Schicht auf ein Trägermaterial, insbesondere bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen, wobei zunächst eine Schicht des Bestandteiles der Legierung mit dem höchsten Schmelzpunkt und darauf eine Schicht mindestens eines anderen, tiefer schmelzenden Bestandteiles aufgebracht und zur Bildung einer festen Lösung auf eine Temperatur unterhalb des erwähnten höchsten Schmelzpunktes ausreichend erhitzt wird, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Menge des oder der anderen Bestandteile aufgebracht wird, die größer als die zum Bilden der Legierung erforderliche Menge ist, und daß nach ausreichender Erhitzung das restliche Material des oder der anderen Bestandteile entfernt wird.

Verfahren zum Aufbringen einer aus einer
Legierung bestehenden Schicht auf ein
Trägermaterial

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter:

Dipl-Ing. Ε. Ε. Walther, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Als Erfinder benannt:

Martinus Antonius Maria Bakker,

Bauke Visser, Emmasingel, Eindhoven

Beanspruchte Priorität:

Niederlande vom 24. Januar 1961 (260428) - -

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die Zusammensetzung der festen Lösung, abgesehen von den Eigenschaften der Bestandteile, nur von der Erhitzungstemperatur und von der Erhitzungsdauer abhängt, wobei die zuletzt genannte Abhängigkeit von der Erhitzungsdauer noch entfällt, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Erhitzung so lange fortgesetzt wird, bis die feste Lösung mit dem restlichen Material des oder der anderen Bestandteile im Gleichgewicht ist.

Die Erfindung eignet sich insbesondere zum Aufbringen einer Gold-Antimon-Legierung auf ein Trägermaterial, das zur Herstellung Ohmscher Kontakte auf einem aus η-Germanium bestehenden Halbleiterkörper verwendet werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Eine Anzahl von Trägern, die aus der unter dem Namen »Fernico« bekannten Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung bestehen und die einen Gesamtflächeninhalt von 1500 cm² haben, werden während einiger Minuten in konzentierter Salzsäure gebeizt und dann mit einer Nickelschicht versehen, die für die Erfindung nicht wesentlich ist, aber zur Verbesserung der Haftung der folgenden Schichten dient. Zu diesem

709 710/486

Claims

I 257 Zweck werden die Träger in einer Trommel in ein Bad gebracht, das pro Liter enthält: NiSO4, 6 H2O 200 g NiCl2, 6 H2O .- - 20 g H3BO3 25g Die Behandlung wird bei 25° C während einer halben Stunde durchgeführt, wobei der Strom 6 A beträgt. Dann wird eine Goldschicht in einem Bad angebracht, das pro Liter enthält: KCN 7 g K2CO3 : 30g Diese Behandlung wird bei 70° C während 2 Stunden bei einem Strom von 3 A durchgeführt. Dann wird eine Antimonschicht in einem Bad an- ao gebracht,-das-pro Liter enthält: K-Na-Tartrat 4 H2O 50 g KOH 5g K-SbO-Tartrat V2 H2O 5,5 g «5 K3CO3 2 H2O IOg Diese Behandlung wird bei 25° C während einer Viertelstunde bei einem Strom von 5 A durchgeführt. Zum Bilden einer aus einer festen Goldlösung bestehenden Schicht, wobei das Gold etwa 0,2 Atomprozent Antimon enthält, werden die Träger dann während einer halben Stunde bis 300° C erhitzt, wobei das Gleichgewicht nahezu erreicht ist. Durch 3 Stunden langes Waschen in konzentrierter Schwefelsäure bei 250° C wird das überflüsssige Antimon schließlich entfernt. Die- Träger können dann noch, z.B. durch V2 Stunde langes Trommeln (englisch: rotofinishing) in Wasser, poliert werden, etwaige Unebenheiten von der Oberfläche zu entfernen, Patentansprüche:

1. Verfahren zum Aufbringen einer aus einer Legierung bestehenden Schicht auf ein Trägermaterial, insbesondere bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen, wobei zunächst eine Schicht des Bestandteiles der Legierung mit dem höchsten Schmelzpunkt und darauf eine Schicht mindestens eines anderen, tiefer schmelzenden Bestandteiles aufgebracht und zur Bildung einer festen Lösung auf eine Temperatur unterhalb des erwähnten höchsten Schmelzpunktes ausreichend erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Menge des oder der anderen Bestandteile aufgebracht wird, die größer als die zum Bilden der Legierung erforderliche Menge ist, und daß nach ausreichender Erhitzung das restliche Material des oder der anderen Bestandteile entfernt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung so lange fortgesetzt wird, bis die feste Lösung mit dem restlichen Material des oder der anderen Bestandteile im Gleichgewicht ist.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das restliche Material durch Ätzen entfernt wird.

4. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nacheinander eine Schicht aus Gold und eine Schicht aus Antimon aufgebracht werden, diese Schichten auf eine Temperatur unterhalb von 360° C erhitzt werden und anschließend das restliche Antimon entfernt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 829 730.