Claims (6)
1 2 der Verarbeitung von legierten Halbleiterscheiben Patentansprüche: sind die zur Kontaktierung dienenden Halbleiterflä chen mit einer eutektischen Schicht versehen, die1 2 of the processing of alloyed semiconductor wafers Patent claims: the semiconductor surfaces used for contacting are provided with a eutectic layer, the
1. Verfahren zur Verlötung von mit Metall- durch Lötung mit den Elektroden verbunden werden
auflagen versehenen Halbleiterscheiben mit ihren 5 soll.1. Method of soldering to be connected with metal by soldering with the electrodes
conditions provided semiconductor wafers with their 5 should.
Anschlußelektroden, bei denen die Metallauflage Beim Anlöten der Elektroden an beispielsweiseConnection electrodes in which the metal plating When soldering the electrodes to, for example
auf wenigstens einer Seite der Halbleiterscheibe legierte oder diffundierte Halbleiterscheiben ergebenresult in alloyed or diffused semiconductor wafers on at least one side of the semiconductor wafer
aus mindestens zwei Schichten besteht, von denen sich Schwierigkeiten, wenn die Kontaktfläche derconsists of at least two layers, of which difficulties arise when the contact surface of the
die eine vom Lot gut benetzbar und die andere Elektrode kleiner ist als die ihr zugewandte Kontakt-one of the electrodes can be easily wetted by the solder and the other electrode is smaller than the contact electrode facing it
von dem benutzten Lot relativ schlecht benetzbar io fläche des Halbleiterkörpers, mithin einen Aufbaurelatively poorly wettable by the solder used io surface of the semiconductor body, hence a structure
ist, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Teilen mit abgestuftem Durchmesser aufweisen,is characterized in that they have parts with graduated diameters,
äußere von Lot gut benetzbare Schicht in ihrer wie er beispielsweise aus der USA.-Patentschriftouter layer which can be easily wetted by solder, as is the case, for example, from the USA patent
Flächenausdehnung derart kleiner ist als eine 2 763 822 bekannt geworden ist. Normalerweise wer-Surface area is so smaller than a 2,763,822 has become known. Usually
darunterliegende relativ schlecht benetzbare den sowohl die legierten als auch die diffundiertenunderlying relatively poorly wettable both the alloyed and the diffused
Schicht, daß um die gelötete Fläche herum eine 15 und mit einer Metallauflage versehenen Halbleiter-Layer that around the soldered surface a 15 and provided with a metal layer semiconductor
vom Lot nicht benetzte Ringfläche verbleibt. scheiben zur Erhöhung der Sperrspannung mit abge-The ring surface not wetted by the solder remains. washers to increase the reverse voltage with
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- schrägten Randflächen versehen. Anschließend werkennzeichnet,
daß nacheinander vier Schichten den die Scheiben mit ihrer größeren Kontaktfläche
aus Nickel-Gold-Nickel-Gold aufgebracht wer- auf den Boden eines gut wärmeleitenden Gehäuses
den, wobei die zuletzt aufgebrachte Goldschicht 20 aufgelötet, während die kleinere Kontaktfläche ebenin
ihrer Flächenausdehnung kleiner ist als die falls durch Lötung mit einer Abnahmeelektrode veranderen
Schichten. bunden wird, deren Kontaktfläche meist kleiner ist als2. The method according to claim 1, thereby providing inclined edge surfaces. Subsequently identifies the work,
that in succession four layers denote the disks with their larger contact area
made of nickel-gold-nickel-gold are applied to the bottom of a housing that conducts heat well
The gold layer 20 applied last is soldered on, while the smaller contact surface is flat
its surface area is smaller than that if changed by soldering with a pick-up electrode
Layers. is bound, the contact area of which is usually smaller than
3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet die zugehörige Kontaktfläche der Halbleiterscheibe,
durch seine Anwendung bei diffundierten SiIi- Bisher ließ es sich nicht vermeiden, daß sich das
ziumscheiben. 35 Lot über die gesamte Kontaktfläche der Halbleiter-3. The method according to claim 1, characterized in the associated contact surface of the semiconductor wafer,
due to its application in diffused SiIi, it has not been possible to avoid this
zium discs. 35 solder over the entire contact surface of the semiconductor
4. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet scheibe ausbreitete, wobei sich in den äußeren Bedurch
seine Anwendung bei legierten Silizium- reichen örtlich unterschiedlich starke Lotschichten
scheiben. bildeten. Da das flüssige Lot bestrebt ist, in die dar-4. The method according to claim 1, characterized disc spread, being in the outer bedurch
its use in alloyed silicon-rich solder layers of different thicknesses in different locations
slices. formed. Since the liquid solder tries to get into the
5. Nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 unterliegende Metallfläche oder das Eutektikum ein-
und 2 hergestellte Halbleiterscheibe, dadurch, 30 zudringen und eine Legierungsfront zu erzeugen, die
gekennzeichnet, daß die unter der obersten Gold- ein Spiegelbild seiner Oberfläche ist, konnten bei den
schicht kleinerer Flächenausdehnung liegende bisherigen Lötverfahren Störungen auftreten. Man
Nickelschicht nicht ganz bis zum Rand der Halb- muß damit rechnen, daß das Lot das Eutektikum
leiterscheibe reicht. durchdringt und sich direkt mit dem Halbleitermate-5. According to the method according to claim 1 underlying metal surface or the eutectic one
and 2 manufactured semiconductor wafer, thereby penetrating 30 and creating an alloy front which
marked that the one under the uppermost gold is a mirror image of its surface, could with the
Layer of smaller surface area lying previous soldering process malfunctions occur. Man
Nickel layer not all the way to the edge of the semi- must reckon that the solder will have the eutectic
conductor disc is enough. penetrates and directly with the semiconductor material
6. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet 35 rial verbindet. Bei diffundierten Halbleiterscheiben
durch seine Anwendung bei gesteuerten Halb- kann in den Randbezirken trotz der sperrenden Nikleiteranordnungen,
insbesondere Halbleitergleich- kelschichten ein Durchlegieren stattfinden, wenn die
richtern mit mehr als einer Anschlußelektrode flüssige Lotschicht zu dick ist. Außerdem kann das
auf einer Seite der Halbleiterfläche. Lot in Berührung mit den Abdeckmassen kommen,6. The method according to claim 1, characterized in 35 rial connects. With diffused semiconductor wafers
due to its use in controlled semi-detours, in the outskirts despite the blocking Nikleiter arrangements,
in particular semiconductor equal layers, alloying through takes place when the
judges with more than one connection electrode, the liquid solder layer is too thick. Besides that, it can
on one side of the semiconductor surface. Solder come into contact with the covering compounds,
40 die zum Schutz des pn-Überganges aufgebracht sind Die beschriebenen Schwierigkeiten werden bei40 which are applied to protect the pn junction The difficulties described are in
einem Verfahren zur Verlötung von mit Metallauflagen versehenen Halbleiterscheiben mit ihren Anschlußelektroden,
bei denen die Metallauflage aufa method for soldering semiconductor wafers provided with metal layers to their connection electrodes,
where the metal plating is on
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verlötung 45 wenigstens einer Seite der Halbleiterscheibe aus minvon
mit Metallauflagen versehenen Halbleiterschei- destens zwei Schichten besteht, von denen die eine
ben mit ihren Anschlußelektroden, bei denen die vom Lot gut benetzbar und die andere von dem be-Metallauflage
auf wenigstens einer Seite der Halb- nutzen Lot relativ schlecht benetzbar ist, erfindungsleiterscheibe
aus mindestens zwei Schichten besteht, gemäß dadurch behoben, daß die äußere vom Lot
von denen die eine vom Lot gut benetzbar und die 50 gut benetzbare Schicht in ihrer Flächenausdehnung
andere von dem benutzten Lot relativ schlecht be- derart kleiner ist als eine darunterliegende relativ
netzbar ist. schlecht benetzbare Schicht, daß um die gelöteteThe invention relates to a method for soldering 45 at least one side of the semiconductor wafer from at least two layers of semiconductor wafers provided with metal layers, one of which is ben with its connection electrodes, the one of which is easily wettable by the solder and the other by the metal layer At least one side of the half-use solder is relatively poorly wettable, invention conductor disc consists of at least two layers, according to the fact that the outer layer is easily wetted by the solder, one of which is well wettable by the solder and the other layer is used in its area Solder is relatively difficult to be so smaller than an underlying can be relatively wetted. poorly wettable layer that around the soldered
Für die Herstellung von Halbleiterzellen mit einem Fläche herum eine vom Lot nicht benetzbare Ring-Halbleiterkörper
aus Silizium oder Germanium ist fläche verbleibt.For the production of semiconductor cells with an area around a ring semiconductor body that cannot be wetted by solder
Made of silicon or germanium, the surface remains.
bereits vorgeschlagen worden, diffundierte Halbleiter- 55 Das Verfahren gemäß der Erfindung wird an Hand
scheiben zu verwenden, deren Kontaktflächen mit eines Ausführungsbeispiels entsprechend der Zeicheiner
Auflage aus Nickel und Gold oder Nickel- nung erläutert.has already been proposed, diffused semiconductor 55 The method according to the invention is on hand
to use washers whose contact surfaces with an embodiment according to the character
Nickel and gold or nickel-plated plating explained.
Gold-Nickel-Gold versehen sind. So werden in der Fig. 1 zeigt die Schnittzeichnung eines offenenGold-nickel-gold are provided. Thus, in Fig. 1 shows the sectional drawing of an open
USA.-Patentschrift 2995473 Verfahren beschrieben, Halbleiterelements, während in Fig. 2 eine Draufum
auf der Oberfläche eines Halbleiterkörpers einen 60 sieht dargestellt ist. Einander entsprechende Teile
Gold-Nickel-Kontakt herzustellen. sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.USA.-Patent 2995473 describes a method, semiconductor element, while in Fig. 2 a plan view
a 60 is shown on the surface of a semiconductor body. Corresponding parts
Establish gold-nickel contact. are provided with the same reference numerals.
Die erste Nickelschicht hat die Aufgabe, die Haft- In F i g. 1 ist mit 1 das Gehäuse der Halbleiterfestigkeit
der daraufliegenden Goldschicht zu erhö- zelle, mit 2 die Halbleiterscheibe und mit 3 der Anhen.
Die zweite Nickelschicht soll beim Anlöten der schlußdraht bezeichnet, der in die als flache Scheibe
Halbleiterscheibe das Durchlegieren des Lotmetalls 65 ausgebildete Anschlußelektrode 4 übergeht. Die
verhindern. Man macht hierbei von der Erkenntnis Halbleiterscheibe 2, vorzugsweise eine Silizium-Gebrauch,
daß die üblichen Lotmetalle sehr leicht mit scheibe, ist mit einem eindiffundierten pn-übergang
Gold, weniger gut aber mit Nickel legierbar sind. Bei versehen. Sie trägt auf ihren zur KontaktierungThe first layer of nickel has the task of providing the adhesive. 1 is with 1 the housing of the semiconductor resistance
to increase the gold layer on top, with 2 the semiconductor wafer and with 3 the attachments.
The second layer of nickel is intended to be used when soldering the connecting wire, which is in the form of a flat disc
Semiconductor wafer the through-alloying of the solder metal 65 formed terminal electrode 4 passes over. the
impede. One makes use of the knowledge semiconductor wafer 2, preferably a silicon use,
that the usual solder metals very easily with washer is with a diffused pn junction
Gold, but less well alloyable with nickel. When provided. She carries on her to contact