DE2024898A1

DE2024898A1 - Verfahren zum Verbessern der Kenn werte einer Halbleiteranordnung

Info

Publication number: DE2024898A1
Application number: DE19702024898
Authority: DE
Inventors: Uwe 7106 Burg Kargel Hans Jürgen 7100 Heilbronn M HOIl 7 56 Gozinger
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1970-05-22
Filing date: 1970-05-22
Publication date: 1971-12-09

Description

Verfahren zum Verbessern der Kennwerte einer Halbleiteranordnung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbessern der Kennwerte einer Halbleiteranordnung aus einem bereits mit elektrischen Anschlußkontakten versehenen Halbleiterkörper.
Bei zahlreichen Halbleiterbauelementen werden zu hohe und in vielen Fällen zu stark schwankende Kontaktwiderstånde festgestellt. Der Kontaktwiderstand des Emitter- und des Basiskontakteß geht beispielsweise in die Messung der Basis-Emitter-Leerlaufspannung bei Transistoren ein. Beispielsweise wurde festgest.llt, daß bei >fesa-Leistungstranstatoren die Leerlaufspannung von Bauelement zu Bauelement um maximal ein Volt schwankt. Solche krasse Abweichungen vom Sollwert reduzieren die Verwendungsfähigkeit der Transistoren beträchtlich oder machen eine Verwendung vollständig unmöglich0 Der vorliegenden Erfindung liest daher die Aufgabe zugrunde, die elektrischen Kennwerte von Halbleiterbauelementen und hier wiederum besonders die Kontakte zu verbessern indem die Kontaktwiderstände reduziert werden.
Es hat sich nun überraschend gezeigt, daß die Eigenschaften eines Nalblsiterbauelementes in der gewtinschten Weise dadurch wesentlich verbessert werden können, daß erfindungsgenäß die Halbleiteranordnung einer Behandlung in einem Glimmentladungsgebiet ausgssetzt wird.
Eine Glimmentladung kommt durch die Wanderung von Ionen oder Elektronen im elektrischen Feld zustande, wobei die durch Stoßionisation verursachte Ladungsträgervervielfachung Ursache des Leuchtens iat. Bringt man ine Halbleiteranordnung, deren anzuschließende Halbleiterzonen bereits mit metallischen Anschlußkontakten versehen sind, in ein Glimmfeld, so werden die Kontakte verbessert und die Übergangswiderstände reduziert.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in einer Vakuumkammer, die mit Stickstoff oder einem Edelgas geflutet wurde, bei einem Gasdruck in der GrößenanordF nung eines oder einiger Torr eine Glimmentladung erzeugt.
Als Füllgas der Yakuumkammer eignet sich beispielsweise Argon.
Es hat sich gezeigt, daß das Maß der Kontaktverbesserung nwon einigen Parametern abhängig gemacht bzw. über diese Parameter gesteuert werden kann. Die wesentlichen Parameter sind die Zeitdauer und die Stärke der Glimmbehandlang.
Die Erfindung soll im weiteren anhand eines Ausführungsbei spiels noch näher erläutert werden.
In der Figur ist eine Vakuumkammer 1 dargestellt, die bei einem Gasdruck von ca. 1 Torr beispielsweise mit Stickstoff 2 gefüllt ist. In der Vakuumkammer sind einander gegenüberliegend zwei Netallplatten 5 und 6 angeordnet zwischen denen durch Anlegung einer Hochspannung U eine Glimmentladung erzeugt wird. Die Spannung U kann eine Gleich- oder eine Wechsel spannung sein. Zwischen die beiden Platten, die das Glimmfeld begrenzen, werden die Halbleiteranordnungen 4 gebracht, die beispielsweise auf ei nem Trägerkörper 3 angeordnet sind.
Bei durchgeführten Versuchen ließ man das Glimmfeld beispielsweise 20 Minuten auf Nesa-Leistungstransistoren einwirken. Die Basi-Emitter-Leerlaufspannung dieser Bauelemente lag vor der Glimibehandlung in der Qrößenanordnung von 1,5 Volt und echwankte von Bauelement zu Bauelement um etwa 0,5 Volt maximal nach unten und nach oben. Nach der Glimmbehandlung betrug die Basis-Emltter-Loerlaufspanoung nur noch ca. 900 LV bei einer Schwankungsrate von etwa 10 X.
Dies bedeutet eine wesentliche Verbesserung der gefertigten Transistoren.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist aber selbstverständlich nicht auf Transistoren beschränkt, sondern kann auf alle Arten von Halbleiterbauelqnenten angewandt werden. Es findet vor allem auch bei Dioden und bei integrierten Schaltkreisen auf Festkörperbasis vorteilhafte Anwendung. Dabei können die Halbleiterkörper aus Silizium, Germanium, Zwei-oder Dreistoffverbindungen oder anderen Verbindungen bestehen. Wesentlich ist bei allen Anordnungen nur, daß die Anschlußkontakte an die Halbleiterzonen, hierbei handelt es sich in der Regel um auf die Halbleiterkörper aufgebrachte Metallschichten, vor der Glimmbehandlung hergestellt wurden.

Claims

Patentansprüche
v erfahren zum Verbessern der Kennwerte einer Halbleiteranordnung aus einem bereits mit elektrischen Anschlußkon takten versehenen Halbleiterkörper, dadurch.gekennzeichnet, daß die Halbleiteranordnung einer Behandlung in einem Glimmentladungsgebiet ausgesetzt wird.
3) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiteranordnung in einer Vakuumanlage in ein Glimmentladungsgebiet eingebracht wird.
3) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasdruck in der Vakuumanlage in der Größenanordnung von einem Torr liegt. -4) Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als FLlgas in die Vakuumanlage Stickstoff oder ein Edelgas eingebracht wird, 5) Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet,durch seine Vei-wendung zur Reduzierung der Basis-Emitter-Leerlaufspannung bzw. der Kontaktübergangswiderstande.
5) Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Maß der Reduzierung der Basis-Emitter-Leerlaufspannung bzw. der Kontaktüb.rgangswiderstäne mit llilfe der Parameter Zeit und Stärke der Glimmentladung variiert wird.
6) Verfahren nach einem der vorang.henden Ansprüche, gekonnzeichnet durch seine Anwendung auf Dioden, Transistoren und integrierte Schaltkreise.

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