DE1789062A1 - Verfahren zum Herstellen von Metallkontakten fuer den Einbau von Halbleiterbauelementen in Gehaeuse - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von Metallkontakten fuer den Einbau von Halbleiterbauelementen in GehaeuseInfo
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Description
SIEMENS AKTIENaESEIISCHA.1T
■', n 13JAN. 1970
München 2,
Wittelsbacherplatz 2
VPA 68/2954
Verfahren zum Herstellen von Metallkontakten für den Einbau
von Halbleiterbauelementen in Gehäuse
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Metallkontakt schicht en zum Einbau von insbesondere nach der
Planartechnik gefertigten Halbleiterbauelementen in ein
Gehäuse,
Beim Einbau von Planardioden in ein vorzugsweise aus Glas
bestehendes Gehäuse spielt die mechanische Stabilität des
«-9Λ93/9» -2
Bauelements im Gehäuse selbst eine nicht unbedeutende
Rolle. Diese mechanische Stabilität, die die Voraussetzung
zur Erzielung guter elektrischer Parameter des
Bauelements ist,...wird bewirkt durch das Vorhandensein
gut lötfähiger Kontakte. Außerdem muß auch eine gute und festhaftende Verbindung dieser Kontakte zum Halbleitermaterial
hin vorhanden sein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gut lötbare
Kontakte an Halbleiterbauelementen zum Einbau in Miniaturglasgehäuse herzustellen, die auf Halbleitermaterialien,
insbesondere auf hochohmigem. Silicium, eine gute Haftfestigkeit
zeigen.
Diese Aufgabe wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
dadurch gelöst, daß auf die für die Kontaktierung mit dem Gehäuse vorgesehene Oberfläche des Halbleiterbauelements
zunächst eine aus Aluminium und Nickel bestehende legierung aufgebracht wird," daß darauf eine aus Titan bestehende Metallschicht
abgeschieden wird, die anschließend durch eine Silberschicht verstärkt wird.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß als erste Schicht
eine Aluminium-Nickel-Legierung mit einem Gehalt an
Mekel von 1 - 2$ verwendet wird.
In einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß die Aluminium-Fickel-Legierung in einer
Schichtstärke von ca. o,5/u aufgebracht wird.
Gemäß einem besonders günstigen Ausführungsbeispiel nach
der Lehre der Erfindung wird die aus Titan bestehende
Schicht in einer Schicht stärke von 0,,5/u. und die aus Silber
bestehende Schicht in einer Schichtstärke von ca. 1 /u. abgeschieden.
109882/1512
PA 9/493/953. - 3 - .
Es hat sich als besonders* vorteilhaft erwiesen, vienn die
Metallschichten durch Aufdampfen hergestellt v/erden. Dies geschieht zweckmäßigerweise durch einen Aufdampfproζeß
bei einem Druck kleiner 1o Torr. Es ist aber ebenso
möglich, daß die Aluminium-Nickel-legierung aufgedampft
und die Titan-"'.bzw. Silberschicht durch einen galvanischen Abscheidungsprozeß aufgebracht werden.
Durch die zuerst aufgebrachte Aluminium-Nickel-Schicht
wird'eineguter elektrischer Kontakt zum Halbleitermaterial, insbesondere zum Silicium, geschaffen. Das anschließend
aufgebrachte Titan verhindert das Entstehen einer der "Purpurpest" von Aluminium-Gold ähnlichen Legierung aus
Aluminium-Silber. Die zuletzt aufgebrachte Silberschicht ermöglicht ein einwandfreies Einlöten in das Gehäuse mittels
der gebräuchlichen lötscheiben, das sind Kupferkerne, die
mit einer Metallschicht, beispielsweise bestehend aus dVivtimondotiertem
Gold mit Zinnzusatz, beidseitig belegt sind.
purch die vorliegende Erfindung ist die Möglichkeit gegeben,
den Einbau von nach der Planartechnik gefertigten Siliciumdiöden, insbesondere Planarzenerdioden, welche
aus p-Silicium mit einem spezifischen elektrischen Widerstand größer o,o3 Ohm.cm gefertigt sind, in ein Miniaturglasgehäuse
rationell vorzunehmen. Dabei konnten die bei den bekannten Verfahren (Verwendung einer Titan-Gold-Schicht
als Rückseitenkontakt) auftretenden elektrischen Flußausfälle weitestgehend vermieden werden.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels
wird nunmehr auf die Figuren 1 und 2 Bezug genommen.
_ 4 _ 109 882/1512
■ ■ ■ f
1789082
PA 9/493/953 - 4 -
• In Pig. 1 ist im Schnitt eine p-dotierte Siliciumeinkristallscheibe
1 (q größer o,o3 Ohm.cm) gezeigt, in
welcher mittels einer η-dotierenden Substanz, beispielsweise Phosphor, ein pn-übergang 2 erzeugt worden ist.
Die Halbleiterkristallscheibe wird auf ihrer Unterseite erfindungsgemäß zunächst mit einer o,5/U dicken Alu- ,
minium-Nickel-(98:2)-Legierungsschicht 3 bedampft, auf welcher eine v/eitere Metallschicht 4 aus Titan in einer
Schichtstärke von o,5/U aufgebracht wird. Im Anschluß
daran wird eine ca. 1/u starke Silberschicht 5 aufgedampft.
Die Auf dampf p.rozesse erfolgen in der bekannten Weise durch Aufdampfen der entsprechenden Metalle oder
■ legierungen aus einer Wolframwendel bei einem Druck von.
lo"·5 Torr.
Die mit den Aufdampfkontakten versehene Halbleiteranord-^f
nung 11 wird dann, wie in Pig. 2 abgebildet, in das für
die Verlötung vorgesehene Gehäuseteil 6, welches aus einer Durchführung 7 aus Kupfermanteldraht besteht, die in ein
Bleiglasröhrchen 8 eingeschmolzen ist, mittels einer lötscheibe
9 eingebaut.
9 Patentansprüche
a_ 2 Figuren.
a_ 2 Figuren.
- 5 109882/1512
Claims (9)
17890B2
PA 9/493/953 - 5 -
-.. i.-Verfahren zum Herstellen von Metallkoiitaktschichten zum
Einbau- von insbesondere nach., der Planartechnik gefertigten Halbleiterbauelementen, in ein Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß auf die für die Kontaktierung mit dem
Gehäuse vorgesehene Oberfläche des Halbleiterbauelementes
zunächst eine aus Aluminium und Nickel bestehende Legierung aufgebracht "wird, daß darauf eine aus Titan bestehende Metallschicht
abgeschieden wird, die anschließend durch eine Silberschicht verstärkt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als
erste Schicht eine Aluminium- Kickel-Xegierung mit einem
Gehalt an Nickel von 1-2 $ verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Alurainium-Nickel-Legiiß rung in einer Schichtstärke
von ca. 0,5/u aufgebracht wird.
.4« Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 3» dadurch
gekennzeichnet, daß die aus Titan bestehende Schicht in . ■ ■=
einer Schichtstärke von ca. o,5/u abgeschieden wird.
5* Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch "'
gekennzeichnet, daß die Silberschicht in einer Schichtstärfce
von ca. 1yu aufgebracht wird.
6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 5, dadiiiich
gekennzeichnet, daß die Metallschichten durch Aufdampfen aufgebracht werden. -
109882/1612..'.
PA 9/493/953 - 6 -
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Aufdampfprozeß bei einem Druck kleiner 1o Torr
durchgeführt wird.
8» Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 7>
dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminium-Nickel-Legierung aufgedampft und die Titan- bzw. Silberschicht durch einen
galvanischen Abscheidung\sprozeß aufgebracht v/erden.
9. Verwendung des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche
1-8 zur Herstellung von Silicium-Planarbauelementen,
insbesondere von Planarzenerdioden, welche aus p-Silicium mit einem spezifischen elektrischen Widerstand
größer o,o3 Ohm.cm gefertigt sind.
103882/15T2
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- 1969-09-30 SE SE13466/69A patent/SE340849B/xx unknown
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