DE1589067C - Method for the production of a semiconductor arrangement intended in particular for use in microwave technology - Google Patents
Method for the production of a semiconductor arrangement intended in particular for use in microwave technologyInfo
- Publication number
- DE1589067C DE1589067C DE19661589067 DE1589067A DE1589067C DE 1589067 C DE1589067 C DE 1589067C DE 19661589067 DE19661589067 DE 19661589067 DE 1589067 A DE1589067 A DE 1589067A DE 1589067 C DE1589067 C DE 1589067C
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- semiconductor
- layer
- openings
- wire
- diodes
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 38
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 22
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 11
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000000903 blocking Effects 0.000 claims description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 2
- 230000003071 parasitic Effects 0.000 claims description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 241000554155 Andes Species 0.000 claims 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 claims 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 3
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N aluminium(3+) Chemical class [Al+3] REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000000866 electrolytic etching Methods 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Description
zu zerteilen, daß jede Halbleiteranordnung einen ring- . Die Aufgabe wird bei einem Verfahren der einförmigen Oberflächenbereich um die jeweilige ent- 65 gangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, fernte Oberflächenstelle enthält. Die ausgeschnittenen daß zur Kontaktierung eines oder einiger weniger Halbleiterelemente werden anschließend entsprechend der Elektrodenbereiche eine im Vergleich zu dem in der vorgesehenen Verwendung als Dioden oder Tran- der Größenordnung von 5 μΐη liegenden Durchmesserto divide that each semiconductor device a ring. The task becomes in a process of monotonous Surface area around the respective type mentioned above is solved according to the invention by contains distant surface location. The cut out that for contacting one or a few Semiconductor elements are then according to the electrode areas a compared to that in the intended use as diodes or tran- the order of magnitude of 5 μm lying diameter
3 43 4
der öffnungen in der .Isolierschicht dünnere Spitze mit einer Vielzahl von kleinen öffnungen 30 an-the openings in the insulating layer have a thinner tip with a large number of small openings 30
eines Drahtes ungezielt über die Oberfläche der Iso- nähernd· gleicher Größe versehen, in denen die SiIi-of a wire unspecifically over the surface of the iso of approximately the same size, in which the SiIi-
lierschicht geführt wird, bis sie in eine öffnung ein- ziumoberfläche freigelegt ist. Die Herstellung derlayer is guided until it is exposed in an opening single surface. The manufacture of the
rastet. · öffnungen 30 kann beispielsweise mit Hilfe einessnaps. Openings 30 can be made, for example, with the aid of a
Zur Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschla- 5 photographischen Ätzverfahrens erfolgen,For the embodiment of the invention, proposed 5 photographic etching processes are carried out,
gen, daß eine Halbleiterscheibe aus Silizium verwen- Bei Verwendung von Siliziumoxid als Isolierschichtgen that a semiconductor wafer made of silicon use. When using silicon oxide as an insulating layer
det wird und die Sperrschicht in den Elektroden- 23 lassen sich öffnungen mit einem kleinsten Durch-is det and the barrier layer in the electrode 23 can be openings with a smallest diameter
bereichen "durch Palladiumsilizid gebildet wird. messer von etwa 3 · 10~3mm erzielen. Die Anzahlrange "is formed by palladium silicide . achieve a knife of about 3 x 10 ~ 3 mm. The number
Eine Möglichkeit besteht darin, daß die der mit der der öffnungen 30 beträgt bei einem quadratischen Isolierschicht versehenen Oberflächenseite gegenüber- io Halbleiterelement mit den Abmessungen 0,5 · 0,5 mm liegende Oberflächenseite der Halbleiterscheibe mit einige hundert. Bei einem speziellen Ausführungsbeieinem metallischen Anschlußkörper großflächig ver- spiel eines Halbleiterelements bestand die Isolierbunden wird. schicht 23 aus Siliziumoxid, die eine Schichtdicke, vonOne possibility is that the one with that of the openings 30 is square in the case of a square The surface side provided with the insulating layer opposite the semiconductor element with the dimensions 0.5 · 0.5 mm lying surface side of the semiconductor wafer with a few hundred. In a special implementation at one Metallic connecting body over a large area for a semiconductor element consisted of the insulating bonds will. layer 23 made of silicon oxide, which has a layer thickness of
Bei der Anordnung nach dem Verfahren bildet jede etwa 0,4-10~smm aufwies. Die ",öffnungen 30 der
Öffnung in der elektrischen Isolierschicht eine Ein- 15 Isolierschicht hatten einen Durchmesser von
Senkung mit einer bodenseitigen Metallelektrode oder 5 · 10~3mm und waren in einem gegenseitigen Abeiner
Metallschicht, die in Kontakt mit der aktiven · stand von 20 · 10~s mm angeordnet.
Zone des Elementes steht. Mit Hilfe eines zugespitzten Zur Herstellung einer PN-Sperrschicht können drei
Zuleitungsdrahtes, welcher in eine der Öffnungen ein- verschiedene Verfahren angewandt werden,
greift, kann ein im wesentlichen ohmscher Kontakt ao Das erste Verfahren besteht darin, daß zunächst
mit der am Boden der öffnung befindlichen Metall- ' die der Isolierschicht 23 gegenüberliegende Oberfläche
elektrode hergestellt werden. An Stelle von nur einem des Halbleiterelements 21 ebenfalls mit einer Isolier-Zuleitungsdraht
können auch mehrere Zuleitungs-' schicht versehen wird. Anschließend wird das' Halbdrähte
vorgesehen werden, die je einen Anschluß für leiterelement zur Metallplattierung in ein elektrolyeine
gesonderte Elektrode bilden. Die Positionierung 35 tisches Bad eingesetzt, wobei auf die freiliegende
und Anbringung der Zuleitungsdrähte kann dabei Siliziumoberfläche Metallelektroden aufgalvanisiert
infolge ihrer ungezielten Führung über die Oberfläche werden. Als Elektrodenmetall kann beispielsweise
der Isolierschicht ohne visuelle Überwachung vorge- Gold vorgesehen werden. Bei der Verbindung des
nommen werden. . Elektrodenmetalls mit der halbleitenden Siliziumober-When arranged according to the method, each is approximately 0.4-10 ~ s mm. The openings 30 of the opening in the electrical insulating layer of an insulating layer had a diameter of countersink with a bottom metal electrode or 5 x 10 -3 mm and were in a mutual abutment of a metal layer that was in contact with the active layer of 20 · 10 ~ s mm arranged.
Zone of the element. With the help of a pointed To produce a PN barrier layer, three lead wires can be used, which can be used in one of the openings.
A substantially ohmic contact can be used. Instead of just one of the semiconductor element 21 likewise with an insulating lead wire, several lead layers can also be provided. Then the 'half wires are provided, each of which forms a connection for the conductor element for metal plating in a separate electrolyte electrode. The positioning 35 table bath used, whereby on the exposed and attachment of the lead wires, metal electrodes can be electroplated onto the silicon surface as a result of their untargeted guidance over the surface. Gold can, for example, be provided in front of the insulating layer as the electrode metal without visual monitoring. When connecting the to be taken. . Electrode metal with the semiconducting silicon surface
Im Fall einer Halbleiterdiode enthält jede durch 30 fläche bildet sich bekanntlich an der Siliziumober-In the case of a semiconductor diode, each of the 30 surfaces is known to be formed on the silicon surface.
eine öffnung der Isolierschicht bestimmte aktive Zone fläche eine P.N-Sperrschicht vom Schottky-Typ.an opening of the insulating layer defining the active zone surface a P.N barrier layer of the Schottky type.
eine gleichrichtende Sperrschicht, z. B. eine PN-Sperr- Das zweite Verfahren besteht darin, über die öff-a rectifying barrier, e.g. B. a PN blocking The second method is to use the open
schicht. Solche Schichten können in verschiedenster nungen 30 einen geeigneten, in der Gasphase befind-layer. Such layers can have a suitable gas phase in the most varied of voltages.
Weise hergestellt werden, z.B. durch Metallplattie- · liehen Dotierungsstoff in die halbleitende Silizium-Can be produced in a way, e.g. by means of metal plating borrowed dopants in the semiconducting silicon
rung zur Bildung einer Schottky-Grenzschicht, durch 35 oberfläche einzudiffundieren und dadurch eine PN-tion to form a Schottky boundary layer, diffuse through the surface and thereby create a PN
Festkörperdiffusion oder durch Legierung. Der zweite Grenzschicht zu bilden. Für Hochfrequenz-Bauele-Solid diffusion or by alloy. To form the second boundary layer. For high frequency components
elektrische Anschluß wird bei solchen Dioden durch mente wird die durch solche Diffusion erzeugteThe electrical connection in such diodes is made by the elements generated by such diffusion
einen großflächigen Kontakt an der anderen Ober- Schichtdicke extrem dünn gehalten. Der LeitungstypA large-area contact on the other top layer is kept extremely thin. The line type
flächenseite der Halbleiterscheibe gebildet. des Dotierungsstoffes ist dabei dem Leitungstyp dersurface side of the semiconductor wafer formed. of the dopant is the conductivity type
Ein besonderes Merkmal der Anordnung nach dem 40 Siliziumscheibe entgegengesetzt. Nach BeendigungA special feature of the arrangement after the 40 silicon wafer opposite. After completion
Verfahren sind die räumlich dicht gedrängt angeord- der Diffusion erfolgt auch hier das Aufbringen vonProcesses are spatially densely packed. Diffusion is also applied here
neteh, zahlreichen aktiven Zonen. . Metalleiektroden 24 (Fig. 2) in einem elektroly-neteh, numerous active zones. . Metal electrodes 24 (Fig. 2) in an electrolytic
Die Erfindung wird an Hand des in den Zeichnun- tischen Bad.The invention is based on the bathroom in the drawing tables.
gendärgestelltenAusführungsbeispiels näher erläutert; ' Die Metalielektroden 24 können indessen entfallen,illustrated embodiment explained in more detail; 'The metal electrodes 24 can, however, be omitted,
es zeigt 45 wenn auf eine Sperrschichtwirkung zwischen Metall-it shows 45 when a barrier effect between metal
Fig. 1 eine Draufsicht auf die Isolierschicht einer elektroden und der Siliziumoberfläche verzichtet wer-Fig. 1 is a plan view of the insulating layer of an electrode and the silicon surface are omitted.
• Halbleiterscheibe mit einer Vielzahl von öffnungen den kann. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn• Semiconductor wafer with a large number of openings that can. This is the case, for example, when
geringer Abmessung und die Sperrschicht durch eine ■ Palladiumsilizidschichtsmall dimensions and the barrier layer through a ■ palladium silicide layer
F i g. 2 den Querschnitt einer nach dem erfindungs- gebildet wird.F i g. 2 the cross-section of a is formed according to the invention.
gemäßen Verfahren hergestellten Anordnung mit 50 Ein drittes- Verfahren besteht darin, die PN-Sperr-according to the method produced arrangement with 50 A third method consists in the PN blocking
einer Halbleiterscheibe, einer Isolierschiqht und einer schicht durch Legierung zu bilden,to form a semiconductor wafer, an insulating layer and a layer by alloying,
mechanischen Kapselung. Im Anschluß an die Herstellung der PN-Sperr-mechanical encapsulation. Following the manufacture of the PN blocking
Das in F i g. 1 dargestellte quadratische Halbleiter- schicht wird das Halbleiterelement 21 zur Fertigelement 21 ist aus einem größeren, für mehrere Halb- montage der in F i g. 2 dargestellten Halbleiteranordleiterelemente gemeinsamen Halbleiterkörper mit 55 nung 20 in ein isolierendes Gehäuse 29 eingesetzt, einem Durchmesser von beispielsweise 12 mm oder Dabei wird ein in das Gehäuse 29 eingesetzter metalmehr ausgeschnitten. Die Abmessungen der einzelnen lischer Anschlußkörper 27 mit der der Isolierschicht quadratischen Halbleiterelemente 21 betragen in 23 entgegengesetzten Oberfläche des Halbleiterele,-diesem Falle 0,5 · 0,5 mm.. mentes 21 leitend verbunden. Zur Verbesserung diesesThe in Fig. 1, the semiconductor element 21 becomes a prefabricated element 21 is from a larger, for several half-assemblies of the one shown in FIG. 2 shown semiconductor array conductor elements common semiconductor body with 55 voltage 20 inserted into an insulating housing 29, a diameter of 12 mm, for example, or an inserted into the housing 29 is more metal cut out. The dimensions of the individual Lischer connection body 27 with that of the insulating layer square semiconductor elements 21 are in 23 opposite surface of the semiconductor element, -this Trap 0.5 · 0.5 mm .. Mentes 21 conductively connected. To improve this
Bei dem Verfahren wird von einer Scheibe 22 aus 60 "Kontaktes kann an der betreffenden Oberfläche desIn the process, a disk 22 of 60 "contact can be made on the relevant surface of the
halbleitendem einkristallinen Silizium ausgegangen, Halbleiterelementes 'in einem vorhergehenden Ver-semiconducting monocrystalline silicon assumed 'semiconductor element' in a previous
die beispielsweise durch epitaxiales Wachstum herge- fahrensschnitt eine Metallplattierung 28 aufgebracht'which, for example, cut a metal plating 28 by means of epitaxial growth '
stellt wird. An der einen Oberfläche der Silizium- werden.will provide. Be on one surface of the silicon.
scheibe 22 wird zunächst in einem ersten Verfahrens- Der Anschluß der sehr schmalen, mit der PN-schritt mittels Oxydation oder Aufdampfung eine 65 Grenzschicht des Halbleiterelerhentes 21 kontaktierten Isolierschicht 23 aus Siliziumoxid oder anderen ge- Metallelektroden 24 wird durch einen scharf zugeeigneten Stoffen, beispielsweise organische Substanzen spitzten Draht 25 hergestellt, dessen Spitze in eine aufgebracht. Anschließend wird die Isolierschicht 23 der öffnungen 30 in der Isolierschicht 23 eingreiftDisk 22 is initially in a first process- The connection of the very narrow, with the PN step contacted a boundary layer of the semiconductor earth 21 by means of oxidation or vapor deposition Insulating layer 23 made of silicon oxide or other metal electrodes 24 is appropriated by a sharp one Substances, for example organic substances, made of pointed wire 25, the tip of which into a upset. The insulating layer 23 of the openings 30 is then engaged in the insulating layer 23
und gegen die am Boden der öffnung 30 befindliche Metallelektrode 24 anliegt. In dem vorstehend genannten speziellen Ausführungsbeispiel wurde als Draht 25-ein Golddraht mit einem Durchmesser von 25 · 10~:1 mm verwendet, dessen Endabschnitt mittels eines elektrolytischen Ätzverfahrens zugespitzt wurde. An Stelle von Gold können für den Draht 25 auch andere geeignete Materialien verwendet werden, sofern diese keine übermäßige Starrheit und Federhärte aufweisen, welche zu einer unzulässig hohen Spitzenpressung führen könnten.and against the metal electrode 24 located at the bottom of the opening 30. In the above-mentioned specific exemplary embodiment, a gold wire with a diameter of 25 × 10 -4 : 1 mm was used as wire 25, the end portion of which was pointed by means of an electrolytic etching process. Instead of gold, other suitable materials can also be used for the wire 25, provided that they do not have excessive rigidity and spring hardness, which could lead to an impermissibly high tip pressure.
Da zur Herstellung einer Diode eine Kontaktgabe zwischen einer einzigen Metallelektrode 24 und dem Draht 25 ausreicht, braucht der Draht 25 mit seiner als Anschluß dienenden Halterung 26 lediglich in Kontaktsteilung gebracht zu werden.. Die Spitze des Drahtes 25 greift dabei entweder unmittelbar in eine beliebige öffnung 30 ein oder kann durch eine geringfügige Querverschiebung auf der Isolierschicht 23 in eine öffnung 30 eingerastet werden. Auf diese Weise ist es möglich, den Kontakt des Halbleiterelementes 21 mit den erforderlichen Außenanschlüssen ohne visuelle Hilfe herzustellen.Since a contact between a single metal electrode 24 and the to produce a diode Wire 25 is sufficient, the wire 25 with its holder 26 serving as a connection only needs in Contact division to be brought .. The tip of the wire 25 either engages directly in a any opening 30 or can be made by a slight transverse displacement on the insulating layer 23 in an opening 30 can be snapped into place. In this way it is possible to make contact with the semiconductor element 21 with the required external connections without visual aid.
Ein weiterer Vorteil der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten HalbleiteranordnungAnother advantage of the semiconductor arrangement produced by the method according to the invention
ία 20 ergibt sich daraus, daß der Drahtspitzenkontakt einen ohmschen Kontakt mit der Metallelektrode 24 bzw. im Falle einer Paladiumsilizidschicht mit der halbleitenden Schicht selbst bildet und praktisch keine parasitären.Kapazitäten der Diode hervorruft. Auch die Induktivität der zur Kontaktgabe verwendeten Drahtanordnung ist sehr gering.ία 20 results from the fact that the wire tip contact an ohmic contact with the metal electrode 24 or, in the case of a paladium silicide layer, with the semiconducting layer itself and practically does not cause any parasitic capacitances in the diode. Also the inductance of the wire arrangement used for making contact is very low.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
• 1• 1
Claims (3)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US49190765 | 1965-10-01 | ||
US49190765 US3360851A (en) | 1965-10-01 | 1965-10-01 | Small area semiconductor device |
DEW0042479 | 1966-09-29 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1589067A1 DE1589067A1 (en) | 1970-04-09 |
DE1589067B2 DE1589067B2 (en) | 1972-09-21 |
DE1589067C true DE1589067C (en) | 1973-04-12 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1933731C3 (en) | Method for producing a semiconductor integrated circuit | |
DE1614283A1 (en) | A method of manufacturing a semiconductor device and a semiconductor device manufactured by this method | |
DE1282196B (en) | Semiconductor component with a protection device for its pn transitions | |
DE1903961B2 (en) | Semiconductor integrated circuit and process for its manufacture | |
DE1806835C3 (en) | Solar cell and method of making its contacts | |
DE2805442A1 (en) | PROCESS FOR PRODUCING A SCHOTTKY BARRIER LAYER SEMI-CONDUCTOR COMPONENT | |
DE1764155A1 (en) | Method for manufacturing a semiconductor component and semiconductor component manufactured by this method | |
DE2839044C2 (en) | Process for the production of semiconductor components with a Schottky barrier layer | |
DE2500235C2 (en) | One PN junction planar transistor | |
DE1924712B2 (en) | Integrated thin-film blocking or Decoupling capacitor for monolithic circuits and method for its manufacture | |
DE1414538A1 (en) | Semiconductor arrangement having different conductivity zones and method for its production | |
EP0037005B1 (en) | Non rectifying low resistance contact on a iii-v compound-semiconductor and method of manufacturing it | |
DE2649935A1 (en) | REFERENCE DIODE | |
DE1589076B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor devices | |
DE1589067C (en) | Method for the production of a semiconductor arrangement intended in particular for use in microwave technology | |
DE1764171A1 (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the same | |
DE3116324A1 (en) | PROGRAMMABLE SEMICONDUCTOR ARRANGEMENT AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF | |
DE1564940B1 (en) | A method for producing a semiconductor arrangement and an arrangement made therefrom, in particular a transistor | |
DE2800363C2 (en) | Semiconductor device and method for the production thereof | |
DE1489193C3 (en) | Method for manufacturing a semiconductor device | |
DE2039027C3 (en) | Semiconductor arrangement with a carrier made of insulating material, a semiconductor component and a connection pad | |
DE1589067B2 (en) | PROCESS FOR PRODUCING A SEMI-CONDUCTOR ARRANGEMENT PARTICULARLY FOR USE IN MICROWAVE TECHNOLOGY | |
DE1954443C3 (en) | Semiconductor component with a Schottky junction and method for its manufacture | |
DE1639176A1 (en) | Integrated solid-state circuit with only two electrode leads | |
DE1123406B (en) | Process for the production of alloyed semiconductor devices |