DE1514565B2 - Verfahren zur Herstellung von Halbleiteranordnungen - Google Patents

Description

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Die Vielzahl der bekannten Verfahren zur Her- die verfahrensbedingten mechanischen und ther-

stellung von Halbleiteranordnungen ist im wesent- mischen Beanspruchungen ohne Beeinträchtigung liehen dadurch bedingt, daß an die zum Einsatz ihrer Eigenschaften widerstehen können und jeweils

kommenden Halbleiteranordnungen unterschiedliche eine fertigungstechnisch optimale Flächenausnutzung

Anforderungen gestellt werden. Eine spezielle Ein- 5 aufweisen, wird jedoch mit den bekannten Verfahren satzfähigkeit einer Halbleiteranordnung setzt meist nicht gelöst.

bestimmte physikalische Eigenschaften voraus, die Die Vorteile des erfmdungsgemäßen Verfahrens

oft nur mittels eines besonderen technologischen bestehen darin, daß durch vorbestimmte Anordnung

Verfahrens zu erzielen sind. Die einzelnen Her- und Ausdehnung der vorgesehenen Elektrodenstreifen

stellungsverfahren können sich deshalb auch grund- io eine gezielte Zerteilung der Halbleiterscheibe in

legend voneinander unterscheiden. Kleinflächen-Halbleiteranordnungen mit optimaler

Halbleiteranordnungen, die im Volldiffusionsver- Flächenausnutzung gewährleistet ist, und daß durch fahren hergestellt wurden, unterscheiden sich bei- die Anbringung einer zusätzlichen Aluminiumscheibe spielsweise in ihrem physikalischen Verhalten bei als Kontaktmetallschicht auf der beispielsweise aus elektrischer Stoß- und Flächenbelastung ganz wesent- 15 Molybdän bestehenden Kontaktscheibe eine zur lieh von im Legierungsverfahren hergestellten Halb- weiteren Kontaktierung der vorgesehenen Kleinleiteranordnungen, Bei diffundiert-legiert hergestell- flächen-Bauelemente geeignete metallische Auflage ten Halbleiteranordnungen, wie Thyristoren, ist die gegeben ist.

zulässige elektrische Stoß- und Flächenbelastung Als Ausgangsmaterial wird beispielsweise eine größer als bei volldiffundiert hergestellten Halbleiter- 20 η-Leitfähigkeit aufweisende Siliziumscheibe benutzt, anordnungen. Außerdem ist auch die mechanische die einem an sich bekannten Diffusionsverfahren Belastbarkeit der nach unterschiedlichen Verfahren unterzogen wird und danach eine pnp-Struktur aufhergestellten Halbleiteranordnungen verschieden. weist. Eine Fläche dieser Siliziumscheibe wird nach

Preiswerte Halbleiteranordnungen kleiner Flächen- einem der bekannten Verfahren beispielsweise über

ausdehnung sind jedoch in der bekannten Einzelher- 25 eine ρ ± Leitfähigkeit bildende Aluminiumfolie mit

stellungsweise nicht rationell zu fertigen. Daher wur- einer Kontaktscheibe belegt. Diese kann aus Molyb-

den bekanntlich Verfahren entwickelt, bei denen aus dän, Wolfram oder einem anderen hisichtlich seines

großflächigen Halbleiterscheiben durch Gattern mit thermischen Ausdehnungskoeffizienten an das HaIb-

Hilfe einer geeigneten apparativen Einrichtung leitermaterial angepaßten Material bestehen. Auf diese

gleichzeitig viele Kleinflächen- Halbleiteranordnungen 30 kontaktfähige, als Anodenseite bezeichnete Fläche

besonders wirtschaftlich in einem Verfahrensablauf der Siliziumscheibe wird dann erfindungsgemäß eine

erzeugt werden. '" Aluminiumscheibe oder -folie aufgebracht. Gleich-

Die durch solche Gatterverfahren und die züge- zeitig mit dem Legierungsprozeß auf der Anodenseite hörigen Einrichtungen erzielten Halbleiteranord- werden auf der gegenüberliegenden Kontaktfläche nungen müssen jedoch die bei ihrer Herstellung auf- 35 streifenförmige Abschnitte eines aus einer dotierten, tretenden mechanischen sowie die bei ihrer Weiter- η-Leitfähigkeit aufweisenden Goldfolie bestehenden verarbeitung, insbesondere bei ihrer Kontaktierung, Kontaktmaterials, welches die Kathode bildet, ebenauftretenden thermischen Beanspruchungen ohne Be- falls durch Legieren aufgebracht,
einträchtigung der physikalischen und elektrischen Der Abstand der dotierten Goldfolienstreifen wird Eigenschaften überstehen können. 4° bedarfsweise so gewählt, daß er zur zusätzlichen

Aufgabe der Erfindung ist es, Halbleiteranordnun- Kontaktierung von zwischenliegenden Steuerelekgen kleiner Flächenausdehnung durch Gattern her- trodenzonen für die Herstellung von steuerbaren zustellen, die den aufgezeigten Forderungen genügen, Halbleiteranordnungen ausreicht. Die ebenfalls streinämlich gegenüber den bei der Herstellung und fenförmig ausgebildeten Steuerelektroden werden in Weiterverarbeitung auftretenden Beanspruchungen 45 gleicher Weise durch Auflegieren eines Kontaktbeständig sind und darüber hinaus eine fertigungs- materials, wie beispielsweise Aluminium, hergestellt, technisch zu erzielende optimale Flächenausnutzung Die Steuerelektrodenstreifen und die streifenförmigen aufweisen. Kathodenabschnitte, die in einem Legierungsprozeß

Zur Herstellung von Thyristoren ist es bekannt, in angeordnet werden, weisen einen gegenseitigen Abeinem scheibenförmigen Halbleiterkörper durch 50 stand auf, der einen Kurzschluß zwischen der Steuer-Diffusion eine pnp-Schichtenfolge zu erzeugen, durch elektrode und der Kathode verhindert.
Auflegieren einer mit Antimon dotierten Gold-Kon- Damit wird in einem Legierungsvorgang sowohl die taktfolie auf einer p-Zone eine pnpn-Struktur her- anodenseitige als auch die kathodenseitige Kontaktzustellen und diese an ihrer äußeren p-Zone über fläche und bei steuerbaren Halbleiteranordnungen eine Aluminiumfolie durch Legieren mit einer Kon- 55 zusätzlich noch die Steuerelektrodenfläche hergestellt, taktscheibe aus Molybdän zu verbinden. In einem weiteren Verfahrensschritt werden dann

Weiterhin ist es bekannt, zur Herstellung von die in vorbeschriebener Weise hergestellten großp-leitendem Gebiet mit höherer Akzeptorkonzentra- flächigen Halbleiterscheiben durch Gattern entspretion und mit leicht steuerbarem geometrischen Aufbau chend der Anordnung und Ausdehnung der streifenfür pn-Übergänge mit kleinen Flächen Gold-Antimon- 60 förmigen Kontaktelektroden-Abschnitte in Halbleiter-Streifen vorbestimmter geometrischer Gestalt auf anordnungen kleiner Flächenausdehnung zerteilt,
einen vorbereiteten Halbleiterkörper aufzubringen, Vorteilhaft ist der Abstand zwischen den dotierten diesen auf der gegenüberliegenden Seite zu metalli- Goldfolienstreifen der kathodenseitigen Kontaktsieren und diesen Schichtenaufbau entsprechend der fläche jeweils gleich und vorbestimmt. Die in glei-Anordnung der Gold-Kontaktstreifen in Kleinele- 65 chem Abstand voneinander angeordneten Goldfolienmente zu unterteilen. streifen weisen vorzugsweise gleiche Breite auf, die in

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, jedem Falle größer als der Streifenabstand ist.

Halbleiteranordnungen durch Gattern herzustellen, Die so erzeugten Halbleiteranordnungen zeigen

ein günstiges Verhalten beim Gattern und ermöglichen eine Weiterverarbeitung und Kontaktierung ohne Schädigung oder Veränderung der elektrischen Eigenschaften.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Halbleiteranordnungen, bei dem durch einen Diffusionsprozeß in einer Halbleiterscheibe eine pnp-Schichtenfolge und durch anschließendes Auflegieren streifenförmiger Abschnitte einer ein Dotierungsmaterial enthaltenden Goldfolie auf der einen äußeren Zone und einer Aluminiumfolie auf der gegenüberliegenden äußeren Zone der Schichtenfolge Kontaktelektroden erzeugt werden, wobei auf die Aluminiumfolie gleichzeitig eine Kontaktscheibe aus einem dem Halbleitermaterial hinsichtlich des thermischen Ausdehnungskoeffizienten angepaßten Material auflegiert wird, dadurch

gekennzeichnet, daß mit dem Auf legieren der streifenförmigen Abschnitte der Goldfolie gleichzeitig eine Aluminiumscheibe auf der von der Halbleiterscheibe abgewandten Seite der Kontaktscheibe in einem einzigen Legierungsprozeß aufgebracht wird und daß anschließend die Halbleiterscheibe durch Gattern in die einzelnen Halbleiteranordnungen zerteilt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die streifenförmigen Abschnitte der Goldfolie gleiche Breite aufweisen und in jeweils gleichem Abstand voneinander angeordnet werden, wobei die Breite der streifenförmigen Abschnitte größer ist als deren gegenseitiger Abstand.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den streifenförmigen Abschnitten der Goldfolie streifenförmige Steuerelektroden auflegiert werden.