DE1285068B - Legierungskontakt auf mit einer Goldschicht versehenen Halbleiterkristallen - Google Patents
Legierungskontakt auf mit einer Goldschicht versehenen HalbleiterkristallenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen aus Träger und Überzug bestehenden, mechanisch stabilen, chemisch indifferenten
und sperrenden oder sperrfreien elektrischen Kontakt auf mit einer Goldschicht versehenen
Halbleiterkristallen bei Halbleiteranordnungen.
Aus der französischen Patentschrift 1126 817 bzw. der österreichischen Patentschrift 190593 ist
die Verwendung von Trägerplatten aus Eisen-Nickel-Kobalt-Legierungen bekannt. Aus den gleichen Patentschriften
ist ebenfalls bekannt, reine Metalle, vorzugsweise Gold, zum Auf- oder Einlegieren von Kontakten
auf Halbleiterkörpern für Gleichrichter und Transistoren, zu verwenden.
Aus der belgischen Patentschrift 550 001 ist zu entnehmen, zur Herstellung von Kontakten auf
Silicium als Trägermetall Wolfram oder Molybdän zu verwenden, dessen Oberfläche mit einer Silberlegierung
versehen ist, die außer 72% Silber und 0,5 bis 0,8 % Antimon noch geringe Anteile von Germanium,
Silicium, Blei und Zinn enthält. Als Kontaktmetallschicht zwischen dem mit einer Edelmetallschicht
überzogenen Siliciumkörper und dem Trägermetall wird eine dünne Legierungsschicht, bestehend
aus 10 bis 35% Kobalt, 22 bis 33% Nickel und Eisen, verwendet.
Ferner ist versucht worden, an Stelle des kompakten Materials einen Überzug auf einem Trägerkörper,
z. B. elektrolytisch niedergeschlagenes Gold, auf Nickelringen oder -drähten zu benutzen. Letzteres
Verfahren ist aus Gründen der Beherrschung kleiner Goldmengen, mit denen man legieren will,
der Verwendung kompakten Goldes zwar vorzuziehen; dem Verfahren haftet aber der Mangel an,
daß die Unterlage, im vorliegenden Fall das Nickel, im allgemeinen einen anderen Wärmeausdehnungskoeffizienten
als das Gold hat, was oft, insbesondere bei Germanium, dessen Ausdehnungskoeffizient
gleichfalls mit dem des Nickels schlecht übereinstimmt, zu einer mangelhaften Haltbarkeit der auflegierten
Goldmenge, die als Elektrode fungiert, führt.
Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, diese Schwierigkeiten dadurch zu umgehen, daß an Stelle
einer Nickelunterlage in an sich bekannter Weise ein Träger aus einer Nickel-Kobalt-Eisen-Legierung mit
29% Nickel und 17% Kobalt verwendet wird, dessen Ausdehnungskoeffizient dann speziell mit Germanium
besser übereinstimmt als bei Verwendung von Nickel und der dann mit Gold überzogen werden
könnte. Indessen tritt bei hoher Temperatur, die beim Legierungsprozeß unvermeidlich ist, aber der
Nachteil auf, daß die als Träger dienende Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung durch die dünne, darüberliegende
Goldschicht hindurch zu deren Oberfläche diffundiert, wodurch die nachfolgenden Arbeitsgänge,
vornehmlich das Ätzen, gestört werden. Zusätzlich vermindert die durch die Goldschicht diffundierte
Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung die Haftkraft auf Germanium.
Erfindungsgemäß wird die Ätzung der Gesamtan-Ordnung nach dem Legierungsprozeß durch einen auf
einem an' sich bekannten Träger aus einer Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung
mit 29% Nickel und 17% Kobalt befindlichen Überzug, der aus einer als Zwischenschicht
zwischen dem Träger und dem mit der Goldschicht versehenen Halbleiterkristall dienenden
Nickelschicht besteht, ermöglicht.
Dieses Vorgehen bietet zwei Vorteile: Einerseits weisen die Ausdehnungskoeffizienten der Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung
und des Germaniums gute Übereinstimmung auf, und andererseits wird die Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung nunmehr wegen dei
zwischen ihr und dem Gold liegenden Nickelschicht danach gehindert, an die Oberfläche der Goldschichi
zu diffundieren. Allerdings hat hierbei bei der Anordnung das Nickel Kontakt mit dem Gold, was in
bezug auf die Verschiedenheit der beiden Ausdehnungskoeffizienten nicht sehr günstig ist; aber die der
Erfindung zugrunde liegenden Untersuchungen haben gezeigt, daß bei geeigneter Wahl der Schichtdicke
von Nickel und Gold der Kontakt dennoch gut auf dem Germanium haftet. Hierbei ergaben die Untersuchungen
speziell bei. p-'Germanium als Halbleiter, sogar auch ohne besondere Dotierung des Legierungsgutes,
einwandfreie sperrfreie Kontakte. Andererseits kann man durch sinngemäßes Dotieren der
Goldschicht auch sperrende pn-Übergänge erzeugen.
Das Verfahren hat demnach besondere Bedeutung für die einwandfreie Funktion von Basiskontakten,
die speziell in Ringform verwendet werden.
Die anzustrebenden Eigenschaften nach mechanischer Haltbarkeit und chemischer Indifferenz sind
bei einem Vorgehen gemäß der Erfindung erfüllt. Die Frage der Sperrfreiheit bzw. der Sperrung hängt
von den gewählten Dotierungsverhältnissen des Goldes ab.
Claims (4)
1. Aus Träger und Überzug bestehender, mechanisch stabiler, chemisch indifferenter und
sperrender oder sperrfreier elektrischer Kontakt auf mit einer Goldschicht versehenen Halbleiterkristallen
bei Halbleiteranordnungen, gekennzeichnet durch einen auf einem an sich bekannten Träger aus einer Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung
mit 29% Nickel und 17% Kobalt befindlichen Überzug, der aus einer als Zwischenschicht
zwischen dem Träger und dem mit der Goldschicht versehenen Halbleiterkristall dienenden
Nickelschicht besteht.
2. Elektrischer Kontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakt als Basiskontakt
speziell in Ringform verwendet ist.
3. Elektrischer Kontakt nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Halbleiter p-Germanium
benutzt ist.
4. Elektrischer Kontakt nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch Dotieren der
Goldschicht sperrende pn-Ubergänge hergestellt sind.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0127857A1 (de) * | 1983-05-28 | 1984-12-12 | Masami Kobayashi | Lötbarer Gegenstand aus rostfreiem Stahl und Verfahren zu seiner Herstellung |
| EP0132596A2 (de) * | 1983-06-25 | 1985-02-13 | Masami Kobayashi | Lötbarer, aus Nickel-Eisen-Legierung gemachter Gegenstand und Verfahren zu seiner Herstellung |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE550001A (fr) * | 1955-05-10 | 1956-08-31 | Westinghouse Electric Corp | Semiconducteurs au silicium et procedes pour leur fabrication |
| FR1126817A (fr) * | 1954-07-01 | 1956-12-03 | Philips Nv | Système d'électrodes à couche d'arrêt |
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1957
- 1957-01-11 DE DE1957S0051895 patent/DE1285068B/de active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1126817A (fr) * | 1954-07-01 | 1956-12-03 | Philips Nv | Système d'électrodes à couche d'arrêt |
| BE550001A (fr) * | 1955-05-10 | 1956-08-31 | Westinghouse Electric Corp | Semiconducteurs au silicium et procedes pour leur fabrication |
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| EP0127857A1 (de) * | 1983-05-28 | 1984-12-12 | Masami Kobayashi | Lötbarer Gegenstand aus rostfreiem Stahl und Verfahren zu seiner Herstellung |
| EP0132596A2 (de) * | 1983-06-25 | 1985-02-13 | Masami Kobayashi | Lötbarer, aus Nickel-Eisen-Legierung gemachter Gegenstand und Verfahren zu seiner Herstellung |
| EP0132596A3 (de) * | 1983-06-25 | 1985-11-21 | Masami Kobayashi | Lötbarer, aus Nickel-Eisen-Legierung gemachter Gegenstand und Verfahren zu seiner Herstellung |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE1285068C2 (de) | 1969-08-07 |
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