DE2134291A1

DE2134291A1 - Halbleitervorrichtung

Info

Publication number: DE2134291A1
Application number: DE19712134291
Authority: DE
Inventors: Kiyotake Kokubunjji; Sano Hisumi Tokio; Itoh Yokichi Hachioji Tokio; Naraoka (Japan). M HOIl 1-10
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1970-07-10
Filing date: 1971-07-09
Publication date: 1972-02-17
Also published as: US3746944A; JPS506139B1

Description

DA - 4364

B e s c h r e 1 "b u η g zu der Patentanmeldung

der Firma
'HITACHI LIMITED

1-5-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo, Japan

"betreffend
Halbleitervorrichtung

Priorität: 10. Juli 1970, Nr. 59913/70, Japan

Die Erfindung bezieht sich auf Halbleitervorrichtungen, die Siliziumplättchen aufweisen, insbesondere auf Halbleitervorrichtungen, die mit metallischen Kontakt- und Verbindungseinrichtungen versehen sind und sich für Transistoren, integrierte Schaltungen und dergleichen eignen.

In einem planaren Transistor ist beispielsweise gewöhnlich die Siliziumoberfläche, ausgenommen £er Kontaktbereich zwischen Basis und Emitter, von einem Überzug aus Siliziumoxyd bedeckt und Streifen einer dünnen Metallschicht erstrecken sich aus diesem Kontaktbereich über diese Überzugss-chicht aus Siliziumoxyd. Bei dieser Struktur sollte die metallische Kontaktschicht einen ohmschen Kontakt mit Silizium mit

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niederem Widerstand haben. Gleichzeitig soll die metallische Kontaktschicht gute Haftung an Silisiumoxyd zeigen, ohne das Silizium oder Siliziumoxyd anzugreifen oder in das Silizium oder Siliziumoxyd einzudiffundieren.

Im Vergleich mit der aufgedampften Aluminiumschicht, die bisher zum Ausbilden eines Kontakts und einer Verbindung der Elektroden angewendet wurde, kann eine aufgedampfte Goldschicht bei hoher Stromdichte angewendet werden, weil die aufgedampfte Goldschicht kaum Anlaß zur Wanderung oder Diffusion unter dem Einfluß des elektrischen Feldes (electromigration) gibt. Die Goldschicht besitzt ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und Verformbarkeit und kann durch Verbinden durch Preßschweißen (thermocompression) einen metallurgisch stabilen Eontakt mit Golddraht ausbilden. Aufgrund dieser Merkmale wurde die Goldschicht zum Kontakt und als Verbindung in Halbleitervorrichtungen verwendet, die große Betriebssicherheit aufweisen müssen.

Gold bildet jedoch bei niederer Temperatur eine eutektische legierung mit Silizium, wodurch die Eigenschaften der HaIb-

GoId leitervorrichtung beeinträchtigt werden. Die /Schicht kann keine gute Haftung an Siliziumoxyd ausbilden und die Verwendung einer Goldschicht für sich ist daher nicht ausreichend, um wünschenswerte Eigenschaften der Halbleitervorrichtung beizubehalten.

Um das genannte Problem zu lösen, wurde zur Verwendung al·

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metallische Kontaktschicht eine Molybdän-Gold-Doppelschicht vorgeschlagen. Die Halbleitervorrichtung mit einer solchen Doppelschicht wird in folgender Weise hergestellt. Nach dem Photodruckverfahren wird ein Fenster für eine Kontaktverbindung in einer Oxydschicht vorgesehen, die auf der Oberfläche eines Silisiuiaplättchens ausgebildet ist, das eine planare Halbleitervorrichtung umfaßt, bei der das Ver-^N fahren des Diffundierens von Verunreinigungen, wie Basisdiffusion und Emitterdiffusion vollständig durchgeführt wurde. Dann wird eine Molybdänsehicht durch Aufsprühen oder nach dem Aufdampfverfahren auf diese Oxydschicht aufgetragen und anschließend wird auf der Molybdänsehicht eine Goldschicht abgelagert, wobei eine aus einer Molybdänsehicht und einet Goldschicht bestehende Doppelschicht gebildet wird. Durch Ausbilden eines Leiterschemas auf dieser Doppelschicht nach dem Photodruckverfahren (photogravure ) wird eine Halbleitervorrichtung mit einem Kontakt aus einer Molybdän-Gold-Doppelschicht erzielt.

In der Halbleitervorrichtung, die in der oben beschriebenen Weise gebildet wurde, führt die Molybdänsehicht zu einem besseren Haften an dem auf der Oberfläche der Halbleitervorrichtung befindlichen Siliziumoxyd und dient als Sperre, die verhindert, daß Gold in Silizium und Siliziumoxyd eindiffundiert und stallt außerdem das Metall dar, das mit dem Silizium in Kontakt steht. Gleichzeitig dient die (Joldschicht als dae Metall zum Verbinden des elektrischen Leiters mit äußeren Strop-» kreisen.

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In dieser Halbleitervorrichtung besteht die Schwierigkeit, daß der Kontaktwiderstand von Molybdän gegenüber Silizium zu hoch ist.

So beträgt speziell der spezifische Widerstand von Silizium gewöhnlich 0.01 bi's 0.05 Ohm.cm in dem Basisbereich des Transistors. Es ist bekannt, daß Molybdän in ohmschen Kontakt mit Silizium des p-Typs und des η-Typs mit diesem spezifischen Widerstand kommt und daß der ohmsche Kontaktwidferstand gegenüber Silizium des η-Typs mit einem spezifischen Widerstand, von.0.01 Ohm.cm etwa 3 x 10"^; 0hm/cm und gegenüber Silizium des p-Typs mit einem spezifischen Widerstand von

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0.01 Ohm.cm etwa 2 χ 10 Ohm/cm beträgt. Wenn daher der Kontaktbereich zwischen Molybdän und Silizium klein ist, so wird der Kontaktwiderstand ziemlich hoch, wie mehr als 10 0hm.

Das Vorliegen eines Kontaktwiderstands von mehr als einigen 0hm in einer Halbleitervorrichtung beeinträchtigt jedoch die Hochfrequenzcharakteristik und führt zu einem Energieverlust durch Wärmeentwicklung, wodurch die Entnahmeleistung vermindert wird.

Um einen niederen Kontaktwiderstand zwischen Molybdän und Silizium in einer Halbleitervorrichtung zu gewährleisten, wird allgemein folgende Methode angewendet. Aluminium wird dünn auf das Siliziumplättchen aufgedampft und eine Molybdän-Gold-Doppelschicht wird auf dieser Alumi-

niumschieht ausgebildet, oder es wird eine Platineilicid-Schicht auf dem Siliziumplättchen gebildet und djanaoh

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eine Molybdän-Gold-Doppelschicht auf dieser Platinsilicid-Schicht erzeugt.

Nach diesem Verfahren wird jedoch die Anzahl der Verfahrensvorgänge zum Ausbilden einer Dünnschicht erhöht und es sind außerdem komplizierte Verfahrenssehritte der thermischen Behandlung und des Ätzens erforderlich, Darüberhinaus ist es bei Anwendung des Aluminiumaufdampfverfahrens in der beschriebenen Weise häufig der Pail, daß Aluminium stärker« diffundiert als Molybdän. Dadurch wird die flache Kennlinie des / Emitter-Basis-Übergangs gestört und der Anteil an Störstellen (fraction defective) erhöht.

Im Hinblick auf diesen Stand der Technik ist es allgemeines Ziel der Erfindung, verbesserte Kontakt- und Verbindungseinrichtungen für Halbleitervorrichtungen zugänglich Wb. machen,' insbesondere für integrierte Schaltungen mit einem Siliziumoxyd-Überzug und für planare Siliziumtransistoren. Für die erfindungsgemäßen Kontakt- und Verbindungeeinrichtungen ist charakteristisch, daß die Kontaktschicht und die Verbindungsschicht gute Haftung an den Oberflächen von Silizium und Siliziumoxyd aufweisen, ohne daß unerwünschte Begleitreaktionen auftreten/ Diese Schichten können wirksam einem A'tzvorgang unterworfen werden, lassen sich leicht auf die Oberfläche des Siliziumplättchens durch Vakuumaufdampfen oder das Aufsprühverfahren auftragen, haben hohe leitfähigkeit und ermöglichen eine stabile Verbindung mit Gold-Leitungsdraht.

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Dieses Ziel wird durch eine erfindungsgemäße Halbleitervorrichtung erreicht. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist darin eine Doppelschicht vorgesehen, die aus einer Dünnschicht einer Molybdän-Nickel-Legierung mit einem Nickelgehalt -von 5 bis 50 Gewichtsprozent und mit einer auf der Siliziumoberfläche gebildeten Nickelsilicid-Schicht sowie einer GoId-Dünnschicht besteht, die auf dieser Dünnschicht aus Molybdän-Nickel-Legierung ausgebildet ist.. Anstelle dieser Doppelschicht kann eine Dreifachschicht angewendet werden, die zwischen der Goldschicht und der Legierungs· schicht eine eingelagerte dünne Silber- oder Kupferschicht aufweist. Dabei wird die gleiche Wirkung erzielt, wie mit Hilfe der Doppelschicht.

Die Kontakt- und Verbindungseinrichtung unter Verwendung dieser Doppelschicht oder Dreifachschicht wird in folgender Weise hergestellt:

Eine Dünnschicht aus Molybdän-Niekel-Legierung wird durch Vakuumaufdampfen oder durch das Aufsprühverfahren auf der gesamten Oberfläche eines Halbleiterplättchens., wie beispielsweise eines Siliziumplättchens, das mit einem Überzug aus Siliziumoxyd versehen ist, der zum Teil in den Kontakfbe-

reichen durch Ätzen entfernt wurde, ausgebildet. Bei diesem Verfahren wird das Siliziumplättchen bei der Bildung der Molybdän-Nickel-Legierungsschicht auf 600 bis 700° G erhitzt. Nach einer anderen möglichen Ausführungsform wird das Silieiumplättchen während der Auebildung der Molybdän-Nickel-

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Legierungsschicht auf 200 bis 400° C erhitzt und nach der Ausbildung dieser Molybdän-Nickel-Legierungsschicht auf 600 bis 700° C erhitzt und eine Nickelsilicidschicht zv/ischen dem Siliziumplättchen.und der Schicht aus Molybdän-Nickel-Legierung ausgebildet. Eine dünne Goldschicht wird direkt oder über einer Dünnschicht aus Kupfer oder Silber auf der Molybdän-Nickel-Legierungsschicht durch Vakuumaufdampfen oder durch das Sprühverfahren erzeugt. Dann wird ein Teil der Goldschicht und derMolybdän-Nickel-Legierungsschicht oder ein Teil der Goldschicht, Silberschicht und Molybdän-Nickel-Legierungsschicht oder ein Teil der Goldschicht, Kupferschicht und Molybdän-Nickel-Legierungsschicht durch Ätzen entfernt und auf diese Weise das gewünschte Muster der Kontaktbereiche und Verbindungen auf der Oberfläche des Siliziumplättchens und der Siliziumoxyd-Überzugsschicht ausgebildet.

Gold hat hohe Leitfähigkeit und ermöglicht in einfacher Weise die Ausbildung einer Dünnschicht durch Aufdampfen oder Aufsprühen. Außerdem eignet sich die Goldschicht zur Verarbeitung nach dein Photoresist- und Ätzverfahren und erleichtert die Verbindung mit Goldleitungsdraht.

Wie oben ausgeführt, zeigt die Silber- oder Kupferschicht keine gute Haftung an der Siliziumoxyd-Überzugsschicht. Es ist daher erforderlich, eine Gold-, Silber- oder Kupferschicht in guter Haftung mit der rückwärtigen Oberfläche der

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Molybdän-Nickel-Legierungsschicht zu "bilden. Die Molybdän-Nickel-Legierungsschicht kann das gute Haften an dem'Siliziumoxyd bewirken und ist kaum legierbar mit Gold, Silber und Kupfer.-Außerdem kann die Schicht aus Molybdän-Nickel-Legierung mit Hilfe einer geeigneten Ätzlösung geätzt werden, ohne daß ein anderer Teil zerstört wird. Die Molybdän-Nickel-Legierungsschicht bewirkt die Bildung einer Nickelsilicid-Sohicht in der Grenzfläche . zwischen der Molyb-

dän-Nickel-Legierung und dem Siliziumplättchen durch Hitzebehandlung. Durch diese Nickelsilicidschicht wird.ein ohmscher Kontakt mit niedrigem Widerstand zwischen der Legie- ^-rungsschicht und dem Siliziumplättchen erhalten und die Eigenschaften des.Siliziumplättchens werden daher frei von äußeren Einflüssen gehalten.

Wie bereits erwähnt, soll der Nickelgehalt der Molybdän-Nickel-Legierung im Bereich von 5 bis 50 Gewichtsprozent liegen.

Es ist auf diesem Fachgebiet bekannt, daß Nickel mit Silizium einen ohmschen Kontakt mit niedrigem Widerstand ermöglicht. Um nach bisher bekannten Methoden einen solchen ohmschen Kontakt mit niedrigem Widerstand zu erhalten, wird durch nichtelektrolytisches Plattieren oder Vakuumaufdampfen auf dem Siliziumplättchen eine Nickel'schicht erzeugt und dae Siliziumplättchen auf etwa 750° C erhitzt, wodurch eine

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Nickelsilicidschicht in der Grenzfläche zwischen dem Siliziumplättchen und der Nickelschicht ausgebildet wird. Nickel haftet Jedoch schlecht an Siliziumoxyd und läßt sich leicht mit Gold, Silber und Kupfer legieren. Um eine gute Bindung von. Nickel an Siliziumoxyd zu ermöglichen und die Wirkung des Nickels als Sperre gegen die Diffusion von Gold, Silber oder Kupfer in Silizium nicht au vermindern, sollte der Gehalt an Nickel in der Molybdän-Nickel-Legierung 5 bis 50 Gewichtsprozent betragen.

Dieser und andere Gegenstände und Yorteile der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung und den Patentansprüchen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen ersichtlich.

In diesen Zeichnungen stellt Figur 1 eine Draufsicht auf ein Siliziumplättchen mit einem planaren Transistor dar, in welchem Ausschnitte in der Siliziumoxyd-Überzugsschicht zum Ausbilden des Kontaktes vorgesehen sind.

Figur 2 ist eine Schnittdarstellung längs II-II in Figur 1. Figur 5 ist eine schematische Darstellung, die eine Sprühvorrichtung zeigt, die zum Ausbilden einer Kontaktschicht gemäß der Erfindung verwendet wird.

Figur 4 ist eine teilweise vergrößerte Schnittdarstellung längs II-II, welche die Struktur des Silizlumplättchens „ (Figur 1) zeigt, das mit einer Kontaktschicht versehen ist. Figur 5 zeigt in Draufsicht die Struktur des Siliziumplättchens (Figur 1) mit einer Kontaktschicht und Verbindungeechicht.

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Figur 6 ist die Darstellung eines Schnittes längs VI-VI in Figur 5 und

Figur 7 ist die graphische Darstellung der Kennlinie in Durchgangsrichtung einer Diode, welche die erfindungsgemäße Eontaktschicht und Verbindungsschicht aufweist.

Entsprechend Figuren 1 und 2 enthält ein Halbleiterplättchen 1 einen Transistor, der einen Basisbereich 2 und einen Emitterbereich 3 umfaßt. Der verbleibende Bereich auf dem Substrat 1 dient als Kollektorbereich 4. Dieser Transistor wird nach der üblichen Halbleitertechnik hergestellt. Auf dem Plättchen 1 befindet sich eine Siliziumoxyd-Überzugsschicht 8, die mit Ausschnitten 5, 6 und 7 versehen ist. Die Ausschnitte 5 und 6 sind für den Basiskontakt und der Ausschnitt 7 ist für den Emitterkontakt vorgesehen. Ein Kollektorkontakt ist auf der Grundfläche des Plättchens 1 angeordnet.

Die erfindungsgemäße, aus Molybdän-Nickel-Legierung und Gold hergestellte Doppelschicht wird in folgender Weise ausgebildet. Zum Erzeugen der erfindungsgemäßen Kontaktschicht ist die Methode des Zerstäubens oder Aufsprühens wünschenswert. Es kann allerdings für diesen Zweck auch die bekannte Methode dee Vakuumaufdampfens angewendet werden« Die Sprüh- oder Zerstäubevorrichtung enthält eine Kammer 20, einen Tisch 21 und eine auf dem Tisch 21 angeordnete Glocke 22. Eine Öffnung 23 in dem Tisch 21 ist mit einer Vakuumpumpe verbunden, um Luft aus der Kammer 20 abziehen zu können und eine

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Öffnung 24 ist mit einem Edelgasbehälter verbunden. Oberhalb des Tisches 21 ist ein aus Meta"., i bestehender Tisch 25 für die Probe angeordnet. In dem Probentisch 25 befindet sich eine Heizvorrichtung, um mehrere Siliziumplättchen 26 auf die gewünschte Temperatur, wie 600 bis 700° C, zu erhitzen. In dem Siliziumplättchen befinden sich mehrere hundert einzelne Transistoren, die in Figuren 1 und 2 gezeigt sind.

Oberhalb des Probentisches 25 ist eine Kathodenplatte 30 zum Aufstäuben von Gold angeordnet, die aus einer Goldplatte besteht. Über dem Probentisch 25 ist außerdem eine Kathodenplatte 29 zum Aufstäuben einer Molybdän-Nickel-Legierung vorgesehen, die eine Nickelplatte 28 auf einer Molybdänscheibe 27 aufweist. Diese Kathodenplatten 29 und 30 werden abwechselnd in die Lage direkt oberhalb des Probentisches 25 gebracht, was mit Hilfe einer in der Zeichnung nicht gezeigten rotierenden Welle erfolgt, die als Leiter dient und die sich durch den oberen Teil der Glocke 22 nach außen erstreckt. Eine äußere Hochspannungs-Gleichstromquelle wird mit der Vorrichtung so verbunden^ daß der Probentisch 25 als positive Elektrode und die Kathodenplatten- 29 und 30 als negative Elektroden dienen. An die beiden Elektroden wird eine Spannung von mehreren Kilovolt angelegt.

Ein Siliziumplättchen 26 wird auf den Probentisch 25 gelegt und der Druck im Inneren der Kammer 20 wird durch Abziehen von Luft daraus bei etwa 10 Torr gehalten. Durch die

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Öffnung 24 wird ein Edelgas, wie Argon in die Kammer eingeführt und nach dem Zuführen von Argon betragt der Druck im

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Inneren der Kammer 10 bis 10 Torr. Zwischen der Kathodenplatte 29 und dem Probentisch 25 wird eine Gleichspannung von mehreren Kilovolt angelegt. Dadurch tritt eine Glimmentladung ein, durch die das Material der Kathode zerstäubt wird und auf der gesamten Oberfläche des Siliziumplättchens 26 eine Schicht aus einer Molybdän-Nickel-Legierung bildet. Wenn diese Gleichspannung zwischen der Kathodenplatte 30 und dem Probentisch 25 angelegt wird, so bildet sich auf dem Plättchen eine Goldschieht. " ■

Bei dem Verfahren zum Aufstäuben von Molybdän-Nickel-Legierung ist die Aufstäubegeschwindigkeit des Nickels zweimal so hoch wie die des Molybdäns unter den gleichen Entladungsbedingungen. Infolgedessen unterscheidet sich das Flächenverhältnis von Nickel zu Molybdän auf der Kathodenplatte 29 von dem Verhältnis in der Zusammensetzung der aufgesprühten Le- ψ gierungsschicht und der Nickelgehalt in der Legierungsschicht wird größer als es diesem Flächenverhältnis entspricht· Die Dichte der auftreffenden Ionen ist am Rand der Kathodenpittte hoch und die Zerstäubegeschwindigkeit in diesem Randbereich ist ebenfalls hoch. Dies bedeutet, daß die Zusammenseteung der Legierung von der Form des Nickel- und Molybdänmaterials und von dem Verteilungszustand von Nickel und Molybdän auf der Kathodenplatte wie auch von dem Oberflächenverhältnis von Kickel zu Molybdän auf der Kathodenplatte abhängt. Um

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daher ©ine Schicht aus Molybdän-Nickel-Legierung mit einem Gehalt an 30 Gewichtsprozent Nickel zu erzielen, ist es erforderlich, das Oberflächenverhältnis von Molybdän zu Nickel auf der Kathodenplatte auf etwas mehr als 7 : 1.5 einzustellen, Das Ergebnis eines Versuches zeigt, daß eine Schicht einer Molybdän-Nickel-Legierung mit der gewünschten Zusammensetzung erzielt wird, wenn das. Flächenverhältnis 6.5 : 1.5 beträgt, wenn die in Figur 3 gezeigte Kathodenplatte 29 verwendet wird.

Durch geeignetes Vorbestimmen des Zusammenhangs zwischen dem Molybdän-Nickel-Flächenverhältnis und dem Verhältnis dieser Metalle in der Zusammensetzung der aufgestäubten Legierungsschicht kann in einfacher Weise eine Schicht einer Molybdän-Nickel-Legierung der gewünschten Zusammensetzung erzielt werden, im Vergleich mit der Methode des Vakuumaufdampfens.

Die Erfindung wird nachstehend ausführlicher durch spezielle Beispiele beschrieben, in denen diese Aufstäubevorrichtung angewendet wird.

Beispiel 1

Es wird eine ZerstäubevorrichtÜpg wie die in Figur 3 gezeigte verwendet. Ein Siliziumplättchen 26, das aus vielen Traneisto ren (Figuren 1 und 2) in nicht aufgeteilter Form besteht, wird mit der Überzugsschicht aus Siliziumoxyd nach oben auf den Probentieoh 25 gelegt. Der Druck in Inneren der Kammer 20 wird durch Abziehen von Luft, bei 10 Torr gehalten. Dann

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wird gasförmiges Argon in die Kammer eingeleitet, so daß der Druck bei 10 bis 3 x 10" Torr gehalten wird. Die Kathodenplatte 29 zum Zerstäuben der Molybdän-Nickel-Legierung wird in die Lage direkt oberhalb des Probentisches 25 gebracht. Eine Gleichspannung wird zwischen der Kathodenplatts 29 und dem Probentisch 25 angelegt. Dadurch beginnt das Zerstäuben. Wie in Figur 4 gezeigt wird, bildet sich auf diese Weise eine Molybdän-Nickel-Überzugsschicht 9 mit einem Gehalt an 40 Gewichtsprozent Nickel auf der gesamten Oberfläche des Siliziumplättchens 26 in einer Dicke von etwa 3000 8.

Das Siliziumplättchen 26 wird auf 650° C erhitzt, wodurch Nickel, das in der Schicht der Molybdän-Nickel-legierung 9' enthalten ist, in das Siliziumplättchen eindiffundiert und auf diese Weise in der Grenzfläche zwischen dem Siliziumplättchen 26 und der Legierungeschicht 9 eine Nickelsilicidschicht gebildet wird. Dadurch bildet die Legierungsschicht 9 mit dem Siliziumplättchen einen ohmschen Kontakt mit niedrigem Widerstand aus.

Nach diesem Torgang wird das Siliziumplättchen auf eine Tempe ratur unter 200° C abgekühlt. Unter dieser Bedingung wird Gold durch Verwendung der Kathodenplatte 30 zum Zerstäuben von Gold aufgestäubt. Wie in Figur 4 gezeigt ist, wird auf diese Weise eine Goldschicht 10 in einer Dicke von 5000 bis 10000 Ä *uf der Schicht 9 aus Molybdän-Nickel-Legierung auf der' gesamten Oberfläche des Siliziumplättchens 26 erzeugt.

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Nach dem Ausbilden der Schicht 9 aus Molybdän-Nickel-Legierung und der Goldschicht 10 wird das Silieiumplättchen 26 aus der Kammer 20 entfernt und der nachfolgend beschriebenen Behandlung zum Ausbilden von Elektroden und Verbindungen unterworfen.

Die Goläschicht 10 wird nach den bekannten Photoresistverfahren mit einem Photoresistfilm in einem Muster zum Ausbilden, von Elektroden und Verbindungen beschichtet. Dann wird das Siliziumplättehen einem zweistufigen Ätzverfahren unterworfen, um einen Teil der Goldschicht, der nicht von dem Photoresistfilm bedeckt ist, zu entfernen und um außerdem einen Teil der Molybdän-Nickelschicht zu entfernen, der sich unterhalb dieses Teils der Goldschicht befindet.

In der ersten Stufe wird die Goldschicht geätzt. Zu diesem Zweck werden 1 g-Jod und 4 g Kaliumiodid in 20 ml Wasser gelöst. Dieser wässrigen Kaliumjodidlösung wird eine sehr geringe Menge eines oberflächenaktiven Mittels zugesetet. Durch Verwendung dieser Lösung wird der nicht erforderliche Teil der Goldschicht entfernt. Nach dieser Behandlung wird das Siliaiuaplättchen 26 gründlich mit Wasser gespült, um die Atzlösung zu entfernen. . . "

In der sswelten Ättetuf e wird die Molybdän-Nickel-Legierungaschient behandelt. Die nach deu. Entfernen der Goldechicht freigelegte Schicht aus Molybdän-Nickel-Legierung wird durch eine Mischlösung aus 60 ml 60 #-iger Phosphorsäure, 10 ml Salpetersilur β und 10 ml Wasser geätzt.

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Nach der Durchführung dieser Ätzvorgänge wird der verbliebene PhotoresistfiliD auf der Goldschicht (unter der die Schicht aus Molybdän-Nickel-Legierung vorliegt) durch Spülen in einer Lösung, wie einer Methylenchloridlösung, entfernt. Nach dem beschriebenen Verfahren zum Herstellen von Verbindungen wird das Siliziumplättchen 26 geritzt und in einzelne Teile, die Siliziumsubstrate 10, aufgespalten. Jedes der Siliziumsubstrate 10 hat ein in Figur 5 gezeigtes Kontaktmuster.

Figur 6 zeigt einen Querschnitt längs Linie VI-VI in Figur

W Ein auf dem Emitterbereich 3 ausgebildeter Emitterkontakt 12 ist über die Emitter-Basis-Übergangszone mit einer Emitterzuführungselektrode 13 und einer Verbindung 14, die auf der Siliziumoxyd-Überzugsschicht 8 ausgebildet ist,, verbunden. Basiskontakte 15 und 16, die auf dem Basisbereich 2 ausgebildet sind, sind über die Basis-Kollektor-Übergangszone mit einer Basis-Zuführungselektrode 17 und mit Zuleitungsdrähten 18 und 19 verbunden, die auf der Siliziumoxyd-Uberzugsschicht 8 ausgebildet sind. Goldleitungsdraht, zur Ver-

k bindung mit einem äußeren Stromkreis ist mit diesen Elektroden 13 und 17 durch Preßschweißen verbunden.

Figur 7 zeigt die Stromkennlinie in Durchgangsrichtung einer Diode mit der Doppelschicht-Elektrodenverbindung, die aus einer Molybdän-Nickelschicht und einer Goldschicht besteht, die in der beschriebenen Weise ausgebildet wurde. Figur 7 zeigt außerdem die Stromkennlinie in Durchgangsrichtung einer

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Diode mit einer unter Verwendung von Molybdän und Aluminium hergestellten Elektrodenverbindung.

Aus Figur 7 ist ersichtlich, daß der Durchgangsstrom der Diode mit der Elektrodenschicht aus Fjolybdän-Niekel-Legierung gemäß der Erfindung ähnlich der einer Diode mit einer Aluminiumelektrode ist und daß er größer ist al3 der einer Diode mit einer Molybdänelektrode. Es ist daher offensichtlich, daß die erfindungsgemäße Doppelschichtelektrode, im Gegensatz zu der Molybdänelektrode, niederen Kontaktwiderstand gegenüber Silizium besitzt.

Molybdän hat die Neigung, in einer Atmosphäre mit hoher Feuchtigkeit elektrochemisch korrodiert zu werden (J. J. Bart, IEEE Transaction ED-16, 351, 1969). Die Molybdän-Nickel-Legierung ist dagegen widerstandsfähiger gegen Korrosion als Molybdän. Die erfindungsgemäße Verwendung dieser Molybdän-Nickel-Legierung hat daher auch im Hinblick auf die Korrosionsfestigkeit erhebliche Vorteile.

Beispiel 2

Eine Siliziunplatte 26, die der in Beispiel 1 verwendeten entspricht, wird auf de» Probentisch 25 der"in Figur 3 gezeigten Zerstäubevorrichtung gelegt. Der Druck im Inneren der faimaer 20 wird durch Abziehen von Luft aus dieser Kammer bei etwa 10 Torr gebalten. Dann wird gasförmiges Argon in die Kammer eingeleitet und der Druck im Inneren der Kammer bei 13 x 10 Torr gehalten. Der Probentisch 25 wird auf 400° C erhitzt und die Molybdän-Nickel-Legierung wird zerstäubt. Der Nickelgehalt in der zerstäubten Legierung muß 15 Gewichtsprozent betragen.

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Das Siliziumplättchen mit der abgelagerten Schicht aus Molybdän-Nickel -Legierung wird 5 Minuten auf 700° C erhitzt. Ώ&-
durch diffundiert Nickel in das Silizium ein und es bildet
sich eine .Nickelsilicidschicht zwischen den beiden Schichten, wodurch ein Kontakt .mit niedrigere Widerstand erzeugt

Nach diesem Verfahren wird das Siliziumplättchen auf 150° C
abgekühlt. Bei dieser Temperatur wird in der vorher beschriebenen Weise (Beispiel 1) eine Goldschicht, eine Silber—Gold—
Doppelschicht oder, eine Kupfer-Gold-Doppelschicht auf der
Molybdän-Nickel-Legierungsschicht in einör Dicke von 6000 bis 10000 S ausgebildet. Auf diese Weise wird wie in Beispiel 1
eine Diode erhalten. Diese Diode zeigt ähnliche Charakteristika wie die gemäß Beispiel 1.

Es ist ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Verfahren zum
Ausbilden von hochwirksamen Elektroden und Verbindungsschichten in wirksamer Weise auf integrierte Schaltungen angewendet Ψ werden kann und nicht auf die zur Veranschaulichung gegebenen speziellen Beispiele beschränkt ist.

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Claims

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1. Halbleitervorrichtung, enthaltend Elektroden und Verbindungsschichten, ein Siliziumplättchen, das zwei einander entgegensetzte LeitfähigkeitBbereiche in enger Nachbarschaft einer seiner Oberflächen und eine zwischen diesen beiden Bereichen ausgebildete p-n-Übergangszone aufweist, die sich von innen in Richtung zur Oberfläche des Sil^ziumplättchens erstreckt, einen auf diesem Plättchen ausgebildeten Siliziumoxydüberzug, in welchem über diesen Leitfähigkeitsbereichen Ausnehmungen durch Entfernen eines Teils des Siliziumoxydüberzugs vorgesehen sind, Metallschichten zum Kontakt und zur Verbindung über dem freigelegten Teil der Leitfähigkeitsbereiche in den Ausnehmungen des Silisiumoxydüberzugs, die sich von diesen Ausnehmungen über die Siliziumoxydschicht erstrecken, sowie eine Kontakt- und Terbindungs einrichtung, dadurch gekennzeichnet , daß die Kontakt- und Verbindungspchicht eine auf den Leitfähigkeitsbereichen (2', 3) und dem Siliziumoxydüberzug (Θ) ausgebildete Schicht einer Molybdän-Nickel-Legierüng (9) mit einem Gehalt an 5 "bie 50 Gewichtsprozent Nickel, eine auf dieser Legierungsschicht (9) ausgebildete Goldschicht (iO)und eine in der Grenzschioht zwischen den Leitfähigkeitsbereichen (2, 3) und der Schicht aus Holybdän-Hickel-Legierung (9) angeordnete dünne Schicht aus Nickelsilicid umfaßt. ' .

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2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß in der Kontakt- und Verbindungsschicht zwischen der Schicht aus Molybdän-Nickel~Legierung (9) und der Goldschicht (10) eine aus Silber oder Kupfer bestehende Schicht angeordnet ist.

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