DE19954319C1 - Verfahren zum Herstellen von mehrschichtigen Kontaktelektroden für Verbindungshalbeiter und Anordnung - Google Patents

Verfahren zum Herstellen von mehrschichtigen Kontaktelektroden für Verbindungshalbeiter und Anordnung

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Abstract

Eine mehrschichtige Kontaktelektrode für die p-leitende Halbleiterschicht eines Halbleiterkörpers aus einem III/V-Verbindungshalbleiter ist üblicherweise aus verschiedenen Metallen und mehreren Schichten aufgebaut, wobei eine Schicht als Diffusionsbarriere dient und eine Kontaminierung durch eindiffundierende Fremdatome verhindern soll. Die Herstellung und Strukturierung eines solchen Kontakts ist insbesondere wegen der Diffusionsbarriere aufwendig, zeitintensiv und vergleichsweise teuer. Daher soll ein Verfahren zur Herstellung eines einfach aufgebauten Kontakts angegeben werden. DOLLAR A Die Lösung besteht aus einem Verfahren zum Herstellen von mehrschichtigen Kontaktelektroden für die p-leitende Halbleiterschicht eines Halbleiterkörpers aus einem III/V-Verbindungshalbleiter, bei dem zuerst auf die p-leitende Halbleiterschicht eine erste Metallisierungsschicht aufgebracht, anschließend die erste Metallisierungsschicht getempert und danach auf die erste Metallisierungsschicht eine zweite Metallisierungsschicht aufgebracht wird. DOLLAR A Die Erfindung eignet sich insbesondere zur Herstellung von Infrarotstrahlung emittierenden Dioden, wie sie zur drahtlosen Datenübertragung oder in verschiedenen Sensoren verwendet werden.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Herstellen von mehrschichti­ gen Kontaktelektroden für Verbindungshalbleiter nach dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruchs 1 und einer mehrschichtigen Kontaktelektrode für Verbindungs­ halbleiter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9.
Aus der Druckschrift Patent Abstracts of Japan: JP 11-54 843 A, JPO, 1999, ist ein Verfahren zum Herstellen von mehrschichtigen Kontaktelektroden für die p- leitende Halbleiterschicht eines Halbleiterkörpers aus einem III/V-Verbindungs­ halbleiter bekannt, bei dem zuerst eine Metallisierungsschicht auf die p-leitende Halbleiterschicht aufgebracht und diese anschließend einer Wärmebehandlung (Tempern) bei 400°C unterzogen wird. Danach werden auf die erste Metallisie­ rungsschicht weitere, aus verschiedenen Metallen bestehende Schichten aufge­ bracht.
Auch die Druckschrift Patent Abstracts of Japan: JP 62-35587 A, E-522, 1987, Vol. 11/No. 212, beschreibt eine mehrschichtige Kontaktelektrode für ein licht­ aussendendes Halbleiterbauelement, bei dem auf eine erste getemperte Metalli­ sierungsschicht aus Cr zwei weitere Schichten aus Ge und Au aufgebracht und anschließend geätzt werden.
Die Druckschrift DE 198 20 777 A1 beschreibt eine Drahtbondingelektrode für die Oberfläche eines p-leitenden Verbundhalbleiters auf GaN-Basis, die einen mehr­ schichtigen Aufbau aufweisen kann und deren oberste Schicht aus Al oder Au gebildet ist.
In der europäischen Offenlegungsschrift EP 0 952 617 A1 sind verschiedene Kontaktelektroden für die p-leitenden Schichten eines III/V-Verbindungshalb­ leiters auf der Basis von InAlGaN beschrieben.
Schließlich wird noch in der Druckschrift Engl. Abstract von JP 63-84 125 A, JPO & Japio, 1988, ein Verfahren zum Herstellen einer Elektrode mit einer Alu­ miniumschicht für einen Verbindungshalbleiter beschrieben.
Bei einem Verfahren und einer mehrschichtigen Kontaktelektrode nach dem Stand der Technik, wie in Fig. 5 dargestellt, werden auf einem Halbleiterkörper 11 aus einem Verbindungshalbleiter eine einschichtige Kontaktelektrode 13 (Rückseitenkontakt) für das n-leitende Substrat 12 und eine Kontaktelektrode 16 (Vorderseitenkontakt) auf die p-leitende Halbleiterschicht 14 aufgebracht. Als Kontaktmetalle werden für die Kontaktelektrode 16 entweder eine Goldlegierung oder reines Aluminium verwendet.
Goldlegierungen für Kontaktelektroden, wie sie beispielsweise aus den europäi­ schen Patentanmeldungen EP 0 386 775 A1 oder EP 0 584 599 A1 bekannt sind, weisen den Nachteil auf, dass beim Tempern der Kontaktelektrode 16 Ver­ unreinigungen in das Metall eindiffundieren. Insbesondere trifft dies auf Gallium zu, das aus der Halbleiterschicht 14 zur Kontaktmetalloberfläche diffundiert und dort oxidiert. Beim Drahtbonden ergeben sich daraus große Schwierigkeiten, da Drahtbonds auf der entstandenen Oxidschicht nur schlecht haften und somit viele Drahtverbindungen fehlerhaft sind. Um die Diffusion und Oxidation hauptsächlich von Gallium zu unterbinden, muss zur Kontaktierung der Halbleiterschicht 14 eine mehrschichtige Kontaktelektrode 16 mit einer Diffusionsbarriere 16b herge­ stellt werden, wie in der Beschreibung zur Fig. 5 ausführlich erläutert wird.
Weitere Nachteile von Goldlegierungen sind, dass zur Strukturierung der mehr­ schichtigen Kontaktelektrode 16 mehrere Arbeitsgänge mit verschiedenen Ätzlö­ sungen notwendig sind. Dabei kommt es verfahrensbedingt zu einer uner­ wünschten und nur schwer kontrollierbaren Unterätzung untenliegender Schich­ ten.
Kontaktelektroden 16 aus reinem Aluminium sind zwar einfacher und kostengün­ stig herzustellen, müssen aber bei vergleichsweise hohen Temperaturen einer Wärmebehandlung unterzogen werden, um einen ohmschen Kontakt mit dem Verbindungshalbleiter bilden zu können. Dadurch versprödet das Aluminium und auf der Oberfläche des Kontakts bildet sich ein Film, der Gallium- und Aluminiu­ moxide und Hydroxide enthält und nur unzureichend das Befestigen eines Bond­ drahtes zulässt.
Eine Kombination aus einer Goldlegierung und reinem Aluminium, wie sie bei­ spielsweise aus der deutschen Patentschrift DE 32 00 788 C2 oder dem bereits genannten Dokument EP 0 584 599 A1 bekannt sind, für die mehrschichtige Kontaktelektrode 16 ist zwar möglich, es bilden sich allerdings intermetallische Phasen, die zu Zuverlässigkeitsproblemen beim Betrieb der damit hergestellten Halbleiterbauelemente führen können. Daher trennt man üblicherweise Gold und Aluminium wiederum mittels einer Diffusionsbarriere 16b aus Titannitrid oder Titan-Wolfram.
Die Herstellung und spätere Strukturierung einer aus mehreren Metallen beste­ henden mehrschichtigen Kontaktelektrode 16 ist insbesondere wegen der Diffu­ sionsbarriere 16b aufwendig, zeitintensiv und somit vergleichsweise teuer.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu gestalten, dass für die p-leitende Halbleiterschicht eines III/V-Verbindungshalbleiters eine einfach aufgebaute Kontaktierung hergestellt werden kann. Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, eine einfache Kontaktelek­ trode für die p-leitende Halbleiterschicht eines III/V-Verbindungshalbleiters anzu­ geben.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Herstellen von mehrschichti­ gen Kontaktelektroden für Verbindungshalbleiter mit den im Anspruch 1 angege­ benen Merkmalen und eine mehrschichtige Kontaktelektrode für Verbindungs­ halbleiter mit den im Anspruch 9 angegebenen Merkmalen.
Der nach dem Verfahren des Anspruchs 1 hergestellte Gegenstand weist die Vorteile auf, dass er einfach herstellbar ist, da er nur aus einem Metall besteht und keine Diffusionssperre aufweist.
Die Erfindung eignet sich insbesondere zur Herstellung von Infrarotstrahlung emittierenden Dioden, wie sie zur drahtlosen Datenübertragung oder in verschie­ denen Sensoren verwendet werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens nach Anspruch 1 und der Anord­ nung nach Anspruch 9 sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter Zuhilfenahme der Zeichnung erläutert. Es zeigen
Fig. 1: Schichtenfolge eines Verbindungshalbleiters für eine Infrarotdiode mit Vorderseitenkontakt,
Fig. 2: der Verbindungshalbleiter nach Fig. 1 zusätzlich mit Rückseitenkon­ takt,
Fig. 3: der Verbindungshalbleiter nach Fig. 2 zusätzlich mit Bondpad,
Fig. 4: der Verbindungshalbleiter nach Fig. 3 mit strukturiertem Vordersei­ tenkontakt und
Fig. 5: Schichtenfolge eines Verbindungshalbleiters nach dem Stand der Technik.
Die Fig. 1 zeigt die Schichtenfolge eines Halbleiterkörpers oder Chips 1 für eine Infrarotdiode aus einem III/V-Mischkristall- oder Verbindungshalbleiter wie Galliumarsenid (GaAs) oder Galliumaluminiumarsenid (GaAlAs), beste­ hend aus einer n-leitenden Halbleiterschicht 2 und einer p-leitenden Halblei­ terschicht 3, die die strahlungsemittierende Oberfläche des Halbleiterkörpers 1 darstellt. N-leitende Halbleiterschicht 2 und p-leitende Halbleiterschicht 3 bilden zusammen einen pn-Übergang 4. Beide Halbleiterschichten 2 und 3 können jeweils aus mehreren, verschiedenen Schichten aufgebaut sein; bei­ spielsweise kann die n-leitende Halbleiterschicht 2 aus einem n-leitenden GaAs-Substrat und einer n-leitenden Epitaxie-Halbleiterschicht bestehen.
Zuerst wird auf die Oberseite der Halbleiterschicht 3 bei einer Temperatur von mehr als 350°C eine erste Metallisierungsschicht 5 aus Aluminium mit einer Dic­ ke zwischen 0,01 µm und 0,5 µm durch Aufdampfen oder Kathodenzerstäuben aufgebracht. Diese erste Aluminiumschicht 5 wird unmittelbar nach ihrer Herstel­ lung bei etwa 500°C in einer inerten Atmosphäre für ca. 30 min getempert, d. h. einer Wärmebehandlung unterzogen.
Damit zwischen der Aluminiumschicht 5 und der p-leitenden Halbleiterschicht 3 ein ohmscher Kontakt mit dem erforderlichen niedrigen Kontaktwiderstand her­ gestellt werden kann, muss die Ladungsträgerkonzentration in der Oberfläche der Halbleiterschicht 3 größer sein als etwa 1 . 1019 cm-3. Diese Ladungsträger­ konzentration wird beispielsweise dadurch erreicht, dass vor dem Aufbringen der Aluminiumschicht 5 in einem Diffusionsprozess Zink in hoher Konzentration in die Halbleiterschicht 3 eindiffundiert wird. Statt dessen kann auch während der Her­ stellung der Halbleiterschicht 3 Silizium oder ein anderes geeignetes Element in hoher Konzentration als Dotierstoff eingebaut werden.
Nach dem Tempern der ersten Aluminiumschicht 5 wird eine einschichtige Kon­ taktelektrode 6 (Rückseitenkontakt) auf das n-leitende Substrat 2 des Chips 1 aufgebracht, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Der Rückseitenkontakt 6 besteht, wie dies für Infrarotdioden üblich ist, aus einem Metallfilm aus einer Gold- Germanium-Legierung. Der Rückseitenkontakt 6 wird mit einem bekannten Ver­ fahren aufgebracht und bei einer Temperatur zwischen 360°C und 450°C ge­ tempert. Er bildet beim Tempern bereits in diesem Temperaturbereich einen ohmschen Kontakt mit dem Substrat 2, d. h. er wird ohmsch. Er darf keinen höhe­ ren Temperaturen ausgesetzt werden, da ansonsten der Metallfilm aufschmilzt und mit dem Halbleiterkristall des Substrats 2 legiert. Aus diesem Grund muss der Rückseitenkontakt 6 nach der ersten Aluminiumschicht 5 aufgebracht und getempert werden.
Nach dem Herstellen des Rückseitenkontakts 6 wird die erste Aluminiumschicht 5 kurz mit einer verdünnten mineralischen Säure (verdünnte Flusssäure [HF] oder gepufferte HF) überätzt, um Beläge und Verunreinigungen von der Oberflä­ che der Aluminiumschicht 5 zu entfernen. Danach wird, wie in Fig. 3 dargestellt, bei einer Temperatur von typisch 150°C eine zweite Metallisierungsschicht 7 aus Alumini­ um als Bondpad mit einer Dicke von 1,5 µm bis 4 µm und typisch 2 µm auf die überätzte erste Aluminiumschicht 5 aufgedampft oder gesputtert. Im Gegensatz zur ersten Aluminiumschicht 5 wird diese zweite Aluminiumschicht 7 nicht ge­ tempert. Es ist darauf zu achten, dass die Temperatur beim Aufbringen der zweiten Aluminiumschicht 7 möglichst niedrig bleibt, um ein Eindiffundieren von Verunreinigungen der ersten Aluminiumschicht 5 und ein Verspröden des Alumi­ niums zu vermeiden.
Eine dermaßen aus den beiden Aluminiumschichten 5 und 7 hergestellte zwei- oder doppelschichtige Kontaktelektrode 8 (Vorderseitenkontakt) für die p-leitende Halbleiterschicht 3 zeichnet sich durch eine einfache Herstellung und durch eine einwandfreie Drahtbondbarkeit aus. Die zweischichtige Kontaktelektrode 8 ist weicher als ein einschichtiger Kontakt, da die dicke zweite Aluminiumschicht 7 kaum Verunreinigungen enthält (dies läßt sich durch eine Bestimmung der Härte nach Vickers nachweisen). Untersuchungen haben ergeben, dass demzufolge das Prozessfenster für die Drahtbondung der zweischichtigen Kontaktelektrode 8 aus Aluminium wesentlich größer ist als für einen einschichtigen Kontakt und dass bei der Drahtbondung der zweischichtigen Kontaktelektrode 8 Ausbrüche und Risse im Halbleiterkristall und schlecht haftende Drahtbonds zuverlässig vermieden werden.
Nach dem Aufbringen der zweiten Aluminiumschicht 7 wird die mehrschichtige Kontaktelektrode 8, um zur Erzielung maximaler Strahlungsleistung die strah­ lungsemittierende Oberfläche des Halbleiterkörpers 1 so weit wie möglich freizu­ legen, strukturiert. Das heißt, nicht notwendige Teile der mehrschichtigen Kon­ taktelektrode 8 werden entfernt. Hierzu werden mehrere Wafer gleichzeitig, wo­ bei auf jedem Wafer eine Vielzahl von Chips 1 angeordnet sind, in einem fotoli­ thografischen Prozess mit einer Lackmaske versehen und anschließend der nicht notwendige Teil jeder mehrschichtigen Kontaktelektrode 8 mittels warmer Phos­ phorsäure oder mittels eines Plasmaätzverfahrens entfernt. Fig. 4 zeigt in einer Draufsicht den Halbleiterkörper 1 mit freigelegter Halbleiterschicht 3 und struktu­ rierter Kontaktelektrode 8.
Üblicherweise werden nach der Strukturierung die Wafer mit einem Lack- oder Oxidschutz versehen und am Ende zersägt oder mit einer anderen Methode ver­ einzelt, um aus den Wafern verwendbare Halbleiterbauelemente fertigen zu kön­ nen.
Fig. 5 zeigt die Schichtenfolge eines Halbleiterkörpers oder Chips 11 nach dem Stand der Technik für eine Infrarotdiode, die vertikal vom Strom durchflossen wird. Auf die Unterseite einer n-leitenden Halbleiterschicht 12, bestehend aus einem III/V-Mischkristall- oder Verbindungshalbleiter wie Galliumarsenid (GaAs) oder Galliumaluminiumarsenid (GaAlAs), ist als ohmscher Kontakt eine Kontak­ tierung 13 (Rückseitenkontakt) aufgebracht, im allgemeinen durch Aufdampfen einer Metallschicht (Metallisierung) aus einer Gold-Germanium-Legierung. An die Oberseite der Halbleiterschicht 12 schließt sich eine p-leitende Halbleiterschicht 14 an und bildet mit der n-leitenden Halbleiterschicht 12 einen pn-Übergang 15. Auf die Oberseite der p-leitenden Halbleiterschicht 14 ist als weiterer ohmscher Kontakt eine mehrschichtige Kontaktelektrode 16 (Vorderseitenkontakt) aus einer Goldlegierung (Gold und Zink oder Gold und Beryllium) oder aus reinem Alumini­ um aufgebracht.
Die (noch nicht strukturierte) mehrschichtige Kontaktelektrode 16 weist eine ver­ hältnismäßig große Dicke von 2 µm bis 3 µm auf, um die sehr spröden und bruchanfälligen Halbleitermaterialien GaAs und GaAlAs vor Beschädigungen beim (Hochgeschwindigkeits-) Drahtbonden zu schützen. Um den ohmschen Kontakt mit der p-leitenden Halbleiterschicht 14 herzustellen, muss die mehr­ schichtige Kontaktelektrode 16 einer Temperaturbehandlung für die Dauer von 10 bis 30 min bei einer Temperatur von 400°C bis 500°C in einer Stickstoff- oder Formiergasatmosphäre (85% Stickstoff, 15% Wasserstoff) unterzogen werden.
Bei dieser Temperaturbehandlung (Temperung) diffundieren nicht nur die Be­ standteile der Metallisierung in die Halbleiterschicht 14, sondern auch die Komponenten der Halbleiterschicht 14 in die mehrschichtige Kontaktelektrode 16 ein. Besonders problematisch in diesem Zusammenhang ist, dass das im Ver­ bindungshalbleiter enthaltene Gallium während der Temperung zur Oberfläche der mehrschichtigen Kontaktelektrode 16 diffundiert und dort oxidiert, was eine gut leitende Kontaktierung mittels eines Bonddrahtes erheblich erschwert. Die Kontaktelektrode 16 wird daher aus mehreren Schichten aufgebaut, und zwar aus der eigentlichen Metallisierungschicht 16a aus einer Goldlegierung, einer Diffusionsbarriere 16b beispielsweise aus Chrom, Titan, Titannitrid oder Titan- Wolfram und einem Bondpad 16c als Befestigungsgrundlage für einen Bonddraht. Die Diffusionsbarriere 16b gewährleistet, dass das Bondpad 16c nicht mit Be­ standteilen aus der Halbleiterschicht 14 kontaminiert wird und gut drahtbondbar bleibt. Erst die Trennung des Bondpads 16c von der Metallisierungsschicht 16a durch die Diffusionsbarriere 16b ermöglicht die Temperung der Kontaktelektrode 16 nach der Fertigstellung der Schichtenfolge, ohne dass eine Versprödung des Metalls der Schicht 16a eintritt.

Claims (17)

1. Verfahren zum Herstellen von mehrschichtigen Kontaktelektroden (8) für die p- leitende Halbleiterschicht (3) eines Halbleiterkörpers (1) aus einem III/V-Verbind­ ungshalbleiter, bei dem zuerst eine erste Metallisierungsschicht (5) aufgebracht wird, diese erste Metallisierungsschicht (5) anschließend einer Wärmebehand­ lung unterzogen (getempert) wird und danach auf die erste Metallisierungsschicht (5) eine zweite Metallisierungsschicht (7) aufgebracht wird, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die zweite Metallisierungsschicht (7) nicht getempert wird und beide Metallisierungsschichten (5, 7) aus dem gleichen Material bestehen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufbrin­ gen der ersten Metallisierungsschicht (5) die Ladungsträgerkonzentration in der Oberfläche der p-leitenden Halbleiterschicht (3) durch Dotieren mit Zink oder Sili­ zium auf etwa 1 . 1019 cm-3 erhöht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Metallisierungsschicht (5) bei einer Temperatur von mehr als 350°C und mit ei­ ner Dicke zwischen 0,01 µm und 0,5 µm durch Aufdampfen oder Kathodenzer­ stäuben auf die p-leitende Halbleiterschicht (3) aufgebracht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass als erste Metallisierungsschicht (5) eine Aluminiumschicht auf die p-leitende Halbleiter­ schicht (3) aufgebracht wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Metallisierungsschicht (5) unmittelbar nach ihrer Herstellung bei etwa 500°C für ca. 30 min getempert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Metallisierungsschicht (5) vor dem Aufbringen der zweiten Metallisie­ rungsschicht (7) mit einer verdünnten mineralischen Säure überätzt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Metallisierungsschicht (7) bei einer Temperatur von typisch 150°C und mit einer Dicke von 1,5 µm bis 4 µm und typisch 2 µm durch Aufdampfen oder Sputtern auf die erste Metallisierungsschicht (5) aufgebracht wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die aus der ersten Metallisierungsschicht (5) und der zweiten Metallisie­ rungsschicht (7) bestehende mehrschichtige Kontaktelektrode (8) zur Erzie­ lung maximaler Strahlungsleistung strukturiert wird.
9. Mehrschichtige Kontaktelektrode (8) für die p-leitende Halbleiterschicht (3) eines Halbleiterkörpers (1) aus einem III/V-Verbindungshalbleiter, dadurch gekennzeichnet, dass die mehrschichtige Kontaktelektrode (8) aus einer ersten, getemperten Metallisierungsschicht (5) und einer zweiten, ungetem­ perten Metallisierungsschicht (7) aufgebaut ist und beide Metallisierungs­ schichten (5, 7) aus dem gleichen Material bestehen.
10. Mehrschichtige Kontaktelektrode (8) nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Halbleiterkörper (1) aus Galliumarsenid (GaAs) oder Galli­ umaluminiumarsenid (GaAlAs) besteht.
11. Mehrschichtige Kontaktelektrode (8) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass beide Metallisierungsschichten (5, 7) aus Aluminium bestehen.
12. Mehrschichtige Kontaktelektrode (8) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Metallisierungsschicht (5) eine Dicke zwischen 0,01 µm und 0,5 µm aufweist.
13. Mehrschichtige Kontaktelektrode (8) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Metallisierungsschicht (7) eine Dic­ ke von 1,5 µm bis 4 µm und typisch 2 µm aufweist.
14. Mehrschichtige Kontaktelektrode (8) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladungsträgerkonzentration in der Ober­ fläche der p-leitenden Halbleiterschicht (3) größer ist als 1 . 1019 cm-3.
15. Mehrschichtige Kontaktelektrode (8) nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in die Oberfläche der p-leitenden Halbleiter­ schicht (3) Zink in hoher Konzentration als Dotierstoff eingebaut ist.
16. Mehrschichtige Kontaktelektrode (8) nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass in die Oberfläche der p-leitenden Halbleiter­ schicht (3) Silizium in hoher Konzentration als Dotierstoff eingebaut ist.
17. Mehrschichtige Kontaktelektrode (8) nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Aluminiumschicht (7) als Bond­ pad dient.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007012359A1 (de) * 2007-03-14 2008-09-25 Fupo Electronics Corp. Verfahren zur Herstellung von Bondpad eines epitaxischen Leuchtdiodenchips und dieser Leuchtdiodenchip
WO2011006995A1 (de) * 2009-07-17 2011-01-20 Forschungsverbund Berlin E.V. P-kontakt und leuchtdiode für den ultravioletten spektralbereich

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9166130B2 (en) 2012-10-24 2015-10-20 Spectrasensors, Inc. Solderless mounting for semiconductor lasers
US9166364B2 (en) * 2011-02-14 2015-10-20 Spectrasensors, Inc. Semiconductor laser mounting with intact diffusion barrier layer
US9368934B2 (en) 2011-02-14 2016-06-14 Spectrasensors, Inc. Semiconductor laser mounting for improved frequency stability

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3200788C2 (de) * 1981-01-13 1989-09-14 Sharp K.K., Osaka, Jp
EP0386775A1 (de) * 1989-03-10 1990-09-12 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Elektrodenaufbau für AIII BV-Verbindungshalbleiterelemente und Verfahren zu dessen Herstellung
EP0584599A1 (de) * 1992-08-28 1994-03-02 Siemens Aktiengesellschaft Leuchtdiode
DE19820777A1 (de) * 1997-05-08 1998-11-12 Showa Denko Kk Elektrode für lichtemittierende Halbleitervorrichtungen und Verfahren zur Herstellung der Elektrode
EP0952617A1 (de) * 1993-04-28 1999-10-27 Nichia Chemical Industries, Ltd. Halbleitervorrichtung aus einer galliumnitridartigen III-V-Halbleiterverbindung und Verfahren zu ihrer Herstellung

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2594032B2 (ja) 1985-08-08 1997-03-26 三洋電機株式会社 発光素子
DE3621207A1 (de) 1986-06-25 1988-01-07 Basf Ag Pfropfpolymerisate von polyphenylenethern
KR940004256B1 (en) * 1991-04-09 1994-05-19 Samsung Electronics Co Ltd Making method of semiconductor device
DE4305296C3 (de) * 1993-02-20 1999-07-15 Vishay Semiconductor Gmbh Verfahren zum Herstellen einer strahlungsemittierenden Diode
JP3965610B2 (ja) 1997-08-01 2007-08-29 富士通株式会社 半導体装置及びその製造方法
DE19734434C1 (de) * 1997-08-08 1998-12-10 Siemens Ag Halbleiterkörper mit Rückseitenmetallisierung und Verfahren zu deren Herstellung
JP3959165B2 (ja) * 1997-11-27 2007-08-15 株式会社東芝 不揮発性半導体記憶装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3200788C2 (de) * 1981-01-13 1989-09-14 Sharp K.K., Osaka, Jp
EP0386775A1 (de) * 1989-03-10 1990-09-12 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Elektrodenaufbau für AIII BV-Verbindungshalbleiterelemente und Verfahren zu dessen Herstellung
EP0584599A1 (de) * 1992-08-28 1994-03-02 Siemens Aktiengesellschaft Leuchtdiode
EP0952617A1 (de) * 1993-04-28 1999-10-27 Nichia Chemical Industries, Ltd. Halbleitervorrichtung aus einer galliumnitridartigen III-V-Halbleiterverbindung und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE19820777A1 (de) * 1997-05-08 1998-11-12 Showa Denko Kk Elektrode für lichtemittierende Halbleitervorrichtungen und Verfahren zur Herstellung der Elektrode

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Engl. Abstract von JP 0630084125 A, JPO & JAPO, 1988 *
Patent Abstracts of Japan: JP 11054843 A *
Patent Abstracts of Japan: JP 62-35587 A, E-522, 1987, Vol. 11/No. 212 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007012359A1 (de) * 2007-03-14 2008-09-25 Fupo Electronics Corp. Verfahren zur Herstellung von Bondpad eines epitaxischen Leuchtdiodenchips und dieser Leuchtdiodenchip
WO2011006995A1 (de) * 2009-07-17 2011-01-20 Forschungsverbund Berlin E.V. P-kontakt und leuchtdiode für den ultravioletten spektralbereich
US9331246B2 (en) 2009-07-17 2016-05-03 Forschungsverbund Berlin E.V. P-contact and light-emitting diode for the ultraviolet spectral range

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US6531715B1 (en) 2003-03-11

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