DE2009863B2 - Nichtsperrender kontakt aus mehreren schichten fuer silizium- halbleiterbauelemente - Google Patents
Nichtsperrender kontakt aus mehreren schichten fuer silizium- halbleiterbauelementeInfo
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Description
Für die nichtsperrende Kontaktierung von Silizium-Halbleiterbauelementen
sind zahlreiche Schichten und Schichtenfolgen bekanntgeworden. Sie sollen neben einem möglichst niederohmigen elektrischen Kontakt
eine Reihe von Forderungen erfüllen, die einen störungsfreien Betrieb der Bauelemente gewährleisten.
Zu diesen Forderungen gehören außer einem niedrigen Übergangswiderstand unter anderen gute Haftfestigkeit,
gute Lötbarkeit, gute Temperaturwechse'oeständigkeit,
gute Benetzbarkeit, gute Wärmeleitfähigkeit, Vermeidung von unerwünschten Diffusionsvorgängen,
Vermeidung von Versprödungserscheinungen bei der Lötung sowie gute Ätzbeständigkeit.
Ein Teil dieser Bedingungen wird gemäß der CH-PS 4 57 627 durch einen aus drei Schichten bestehenden
Kontakt erfüllt. Als unterste Schicht kann im bekannten Fall unter anderem Vanadium oder Chrom verwendet
werden, während die mittlere Schicht beispielsweise aus Nickel, Kobalt oder anderen Materialien bestehen kann.
Für die oberste Schicht wird ein Edelmetall verwendet. Bei diesem Kontakt kann die unterste Schicht in den
Halbleiterkörper eingebrannt werden. Ferner tritt bei der dort angegebenen Möglichkeit der Kombination
einer Nickelschicht mit einer Goldschicht eine Versprödung des Kontaktes auf. Anstelle der Goldschicht kann
jedoch auch eine Silber- oder Platinschicht verwendet werden.
Aus der US-PS 34 36 614 ist auch ein Kontakt aus zwei Schichten bekannt, bei dem die auf dem
Halbleiterkörper direkt aufliegende Schicht aus einer Chrom-Nickel-Legierung oder einer Vanadiumlegierung
bestehen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kontakt aus mehreren Schichten für Silizium-Halbleiterbauelemente
verfügbar zu machen, der sich durch geringere Obergangswiderstände und bessere Haftfestigkeit
unter Vermeidung von Versprödungserscheinungen auszeichnet
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß sich unmittelbar auf dem Halbleiterkörper
eine aufgedampfte Schicht aus Chrom und Vanadium befindet, daß auf dieser eine Nickelschicht vorgesehen
ist, die von einer Silberschicht bedeckt ist, und daß sich auf der Silberschicht eine Gold- und/oder Chromschicht
befindet
Besonders vorteilhaft ist eine Schicht aus Chrom und Vanadium, die aus etwa 10 bis 70% Vanadium,
vorzugsweise 35 bis 40% Vanadium, besteht und die durch gleichzeitiges Aufdampfen von Chrom und
Vanadium hergestellt wird.
Als gegen das Auflösen durch das Lot weitgehend beständige und gut benetzbare Metallschicht ist Nickel
2S geeignet, das ein Durchfressen des Lotes durch die
einzelnen Schichten — z. B. eine Silberschicht — zur Chrom-Vanadium-Legierung verhindert. Da das Aufbringen
des Nickels im Vakuum, d. h. also unter Bedingungen der Abwesenheit von Sauerstoff, erfolgt,
zeigt es eine von Oxiden freie Oberfläche mit der geforderten guten Benetzbarkeit.
Als gut lötende Schicht befindet sich auf dem Nickel eine Silberschicht, die gegenüber einer Goldschicht den
Vorteil zeigt, daß sie das Weichlot nicht versprödei und natürlich auch wesentlich billiger ist.
Auf der Silberschicht befindet sich eine — während
der Schlußätzung der Bauelemente beständige — Goldschicht und/oder eine ätzbesiändige Schicht aus
Chrom, die auch gegenüber einem länger andauernden Angriff beständig ist.
Man erreicht mit der Kontaktschicht, daß durch die Kombination von Chrom und Vanadium sowohl eine
gute Haftfestigkeit zwischen dem Halbleiterkörper und der Kontaktschicht aus Chrom und Vanadium besteht,
gleichzeitig aber außerdem ein niedriger Übergangswiderstand erhalten wird. Der Kontakt bietet daher
gegenüber einer allein aus Chrom bestehenden Schicht, die, wenn sie aufgedampft wird, ebenfalls eine gute
Haftfestigkeit zeigt, den Vorteil des niedrigen Übcrgangswiderstandes, während eine Chromschicht sonst
— zumal bei niedriger Dotierung des Siliziums — unerwünscht hohe Übergangswiderstände mit sich
bringt.
Dagegen zeichnet sich eint allein aus Vanadium bestehende Schicht durch verhältnismäßig niedrige
Übergangswiderstand!.· aus, hesit/l jedoch dafür den
Nachteil der schlechteren I lalllcstigkeit.
Claims (5)
1. Nichtsperrender Kortakt aus mehreren Schichten
für Silizium-Halbieiterbauelemente, dadurch
gekennzeichnet, daß sich unmittelbar auf dem Halbleiterkörper eine aufgedampfte Schicht aus
Chrom und Vanadium befindet, daß auf dieser eine Nickelschicht vorgesehen ist, die von einer Silberschicht
bedeckt ist, und daß sich auf der Silberschicht eine Gold- und/oder Chromschicht befindet
2. Kontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unmittelbar auf dem Halbleiterkörper
befindliche Schicht 10 bis 70% Vanadium enthält.
3. Kontakt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht 35 bis 40% Vanadium
enthält
4. Verfahren zum Herstellen eines Kontaktes nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die unmittelbar auf dem Halbleiterkörper befindliche Schicht durch gleichzeitiges Aufdampfen
von Chrom und Vanadium hergestellt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nickelschicht unter Vakuum
aufgedampft wird.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19702009863 DE2009863C3 (de) | 1970-03-03 | Nichtsperrender Kontakt aus mehreren Schichten für Silizium-Halbleiterbauelemente | |
| BE763522A BE763522A (fr) | 1970-03-03 | 1971-02-26 | Serie de couches de contact pour des elements de construction semi-conducteurs |
| US120220A US3706015A (en) | 1970-03-03 | 1971-03-02 | Semiconductor with multilayer contact |
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| GB2273771A GB1341124A (en) | 1970-03-03 | 1971-04-19 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19702009863 DE2009863C3 (de) | 1970-03-03 | Nichtsperrender Kontakt aus mehreren Schichten für Silizium-Halbleiterbauelemente |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2009863A1 DE2009863A1 (de) | 1971-09-30 |
| DE2009863B2 true DE2009863B2 (de) | 1977-05-05 |
| DE2009863C3 DE2009863C3 (de) | 1977-12-15 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3124879A1 (de) * | 1980-07-18 | 1982-03-18 | Naamloze Vennootschap Philips' Gloeilampenfabrieken, 5621 Eindhoven | "halbleiteranordnung" |
| DE3443784A1 (de) * | 1983-11-30 | 1985-07-18 | Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo | Gate-abschaltthyristor |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3124879A1 (de) * | 1980-07-18 | 1982-03-18 | Naamloze Vennootschap Philips' Gloeilampenfabrieken, 5621 Eindhoven | "halbleiteranordnung" |
| DE3443784A1 (de) * | 1983-11-30 | 1985-07-18 | Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo | Gate-abschaltthyristor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2009863A1 (de) | 1971-09-30 |
| US3706015A (en) | 1972-12-12 |
| FR2081661A1 (de) | 1971-12-10 |
| BE763522A (fr) | 1971-07-16 |
| GB1341124A (en) | 1973-12-19 |
| FR2081661B1 (de) | 1977-01-28 |
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