DE2245788B2 - Verfahren zum aufbringen von metallkontakten an halbleiterbauelementen mit pn-uebergaengen - Google Patents

Verfahren zum aufbringen von metallkontakten an halbleiterbauelementen mit pn-uebergaengen

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DE2245788B2 DE19722245788 DE2245788A DE2245788B2 DE 2245788 B2 DE2245788 B2 DE 2245788B2 DE 19722245788 DE19722245788 DE 19722245788 DE 2245788 A DE2245788 A DE 2245788A DE 2245788 B2 DE2245788 B2 DE 2245788B2
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Anna-Maria Dipl.-Ing.; Endrödi BeIa Dipl.-Ing.; Meszaros GyIa Dipl.-Ing.; Giber Janos Dipl.-Ing. Dr.; Lörinc Lajos Dipl.-Ing.; Hdrvath Miklos; Budapest Baloch geb. Nagy
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Egyesült Izzolampa es Vülamossagi RT, Budapest
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen von Metallkontakten an Halbleiterbauelemente mit PN-Übergängen, die mittels Planar- oder Mesatechnik hergestellt sind und einen einkristallinen Halbleiterkörper mit einer Oxidschicht aufweisen, bei dem mittels einer Photoschablone in der Oxidschicht Kontaktfenlter eröffnet, auf die Oberfläche des Halbleiterkörpers tine erste Kontaktmetallschicht aufgedampft, auf die in Hen Kontaktfenstern verbliebene erste Kontaktmetallschicht auf galvanischem Wege eine zweite Kontaktmetallschicht aufgebracht, wonach auf dem Oxid befindliehe Teile der ersten Kontaktmetallschicht entfernt werden.
Ein solches Verfahren ist aus der DT-OS 16 14 585 bekannt.
Aus der DT-OS 16 14 982 ist ein Verfahren zum Kontaktieren von p-leitenden Zonen von Halbleiteran- ©rdnungen bekannt, wobei die Halbleiteranordnungen in ein das Kontaktmaterial, z. B. Silber enthaltendes Bad eingetaucht werden und eine Wechselspannung an der Basiselektrode und einer Gegenelektrode angeschlossen wird.
Die Bildung einer Kontaktmetallschicht auf einer Siliziumoberfläche und das Aktivieren vor dem stromlosen Aufbringen einer Nickelschicht sind aus der DT-AS 12 13 921 bekannt.
Bei der vorgenannten DT-OS 16 14 583 wird die Halbleiteranordnung mit einer die Kontaktstellen unbedeckt lassenden Lackmaske versehen, die nach dem Kontaktieren mit cyanidischen Bädern wiechr entfernt wird. Außerdem wird vorgeschlagen, die Halbleiteroberfläche zunächst mit einer Metallschicht zu versehen, auf dieser Schicht die Abscheidung des Kontaktmaterials lokalisiert vorzunehmen und außerhalb der Kontaktstellen die Metallschicht wieder zu entfernen. Schließlich ist aus der DT-OS 19 10 916 noch ein Verfahren zur Herstellung von Halbleiter-Einrichtungen bekannt, bei dem zunächst ein Plattieren mit Nickel und dann mit Gold erfolgt, worauf dann em Teil des Goldes in bestimmten Bereichen wieder entfernt wird, schließlich ein Aufspalten der Plättchen und nachfolgendes Ätzen unter Angriff des Nickels erfolgt.
Alle diese Verfahren haben den Nachteil, daß sie mit einem relativ großen Zeitaufwand und entsprechenden Kosten verbunden sind und daß in den Fällen, wo beispielsweise Metalle mit relativ niedrigem Schmelzpunkt — wie Zinn - zur Kontaktierung verwendet werden, die so hergestellten Kontakte für Submjniaturkapseln ungeeignet sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, das eingangs genannte Verfahren so auszugestalten, daß in Miniatur- oder Subminiaturglaskapseln oder Kunststoffkapseln einbaubare Halbleiterbauelemente hergestellt werden können mit einem verhältnismäßig geringen Zeit- und Kostenaufwand und ausreichender Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Beanspruchungen.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß das erste Kontaktmetall aus einem der Metalle Nickel, Chrom, Vanadium, Titan, Molybdän, Tantal, Platin oder deren Legierungen besteht und auf beide Hauptflächen des Halbieiterkörpers aufgedampft wird, die Teile der ersten Kontaktmetallschicht in einem Natriumhydroxid, Natriumkarbonat und Natriumzyanid enthaltenden, gasentwickelnden Elektrolytbad aufgelockert und mittels Ultraschallwäsche entfernt werden und wonach dann die zweite Kontaktmetallschicht aus Silber, Kupfer, Nickel, Zinn, Blei, Kadmium oder Zink auf die erste Kontaktschicht sowohl in den Kontaktfenstern als auch gleichzeitig oder während einem Teil der Zeit in einer gleichmäßigen zweiten Kontaktmetallschicht auf der Rückseite des Halbleiterkörpers abgeschieden wird.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung kann das Elektrolytbad eine Zusammensetzung aus 40 g/l Natriumhydroxid, 60 g/l Natriumcarbonat und 10 g/l Natriumzyanid aufweisen.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Herstellung von Silizium-Planar-Dioden erläutert:
Es wird die Oberfläche von an der aktiven Seite polierten, an der Rückseite geschliffenen, epitaktischen Si-Scheiben des η-Typs oxydiert; auf dem Oxid der aktiven Seite wird mittels der Photoresist-Technik ein Diffusionsfenster eröffnet, über welches Bor entsprechender Konzentration in das Si bis zu einer Tiefe von einigen μπι diffundiert wird. Mit der Diffusion wird gleichzeitig die Oberfläche der Basisfenster wieder oxydiert. Danach werden, mittels eines wiederholten Photoresist-Vorganges, mit einer nur Kontaktfenster enthaltenden Schablone Fenster auf den Diffusionsstellen eröffnet. Von der Oberfläche der Scheiben wird das Nickel, in basischem Elektrolyt aufgelockert, mittels Ultraschall-Wäsche entfernt. Bei einer anodischen Stromdichte von 5 bis 10 A/ds2 (5 bis 10 mA/cm2) kann Elektrolytbad mit einem Gehalt von z. B.
40 g/l Natriumhydroxid
60 g/l Natriumkarbonat und
10 g/l Natriumzyanid
verwendet werden, das eine intensive Gasentwicklung zeigt Danach werden auf das in dem Kontaktfenster gebliebene Nickel aus einem bekannten galvanischen Silberbad Kontakte von 50 bis 100 ^m Höhe ausgebildet
Während eines Teiles der Zeit der Kontaktausbildung wird auf die Rückseite eine gleichmäßige Silberschicht abgeschieden. Nach erfolgter Reinigung und Trocknung werden die Scheiben mit einer Diamantnadel angeritzt, in Elemente gebrochen und die Elemente in eine Kapsel gelötet
Die mittels Anwendung der Erfindung erzielbaren Vorteile sind folgende:
a) Entfernen des auf der aktiven Seite überflüssigen Kontaktmetalls mittels ei.ier einfachen Methode.
die den anspruchsvollen Photoresist-Vorgang ersetzt;
b) im Gegensatz zu den bekannten Methoden, erfolgt das Verfahren nicht in Einzelanwendung, sondern auf mehreren Schnitten gleichzeitig, -kann also betriebsmäßig angewandt werden;
c) nach Abscheidung des entsprechenden Metalls, ist der Kathodenkontakt auch für druck- und wärmebeständige Subminiatur-Kapselung geeignet;
d) die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugten Kontakte haften ausgezeichnet und sind sowohl kratzfest als auch bruchsicher;
e) das erfindungsgemäße Verfahren macht den Gebrauch komplizierter Vorrichtungen überflüssig und ergibt eine wesentliche Zeitersparnis.

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Aufbringen von Metallkontakten an Halbleiterbauelemente mit PN-Übergängen, die mittels Planar- oder Mesatechnik hergestellt sind und einen einkristallinen Halbleiterkörper mit einer Oxidschicht aufweisen, bei dem mittels einer Photoschablone in der Oxidschicht Kontaktfenster eröffnet, auf die Oberfläche des Halbleiterkörpers eine erste Kontaktmetallschicht aufgedampft, auf die in den Kontaktfenstern verbliebene erste Kontaktmetallschicht auf galvanischem Wege eine zweite Kontaktmetallschicht aufgebracht, wonach auf dem Oxid befindliche Teile der ersten Kontaktmetallschicht entfernt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kontakimetall aus einem der Metalle Nickel, Chrom, Vanadium, Titan, Molybdän, Tantal, Platin oder deren Legierungen besteht und auf beide Hauptflächen des Halbleiterkörpers aufgedampft wird, die Teile der ersten Kontaktmetallschicht in einem Natriumhydroxid, Natriumkarbonat und NaHumzyanid enthaltenden, gasentwickelnden Elektrolytbad aufgelockert und mittels Ultraschallwäsche entfernt werden und wonach dann die zweite Kontaktmetallschicht aus Silber, Kupfer, Nickel, Zinn, Blei, Kadmium oder Zink auf die erste Kontaktschicht sowohl in den Kontaktfenstern als auch gleichzeitig oder während einem Teil der Zeit in einer gleichmäßigen zweiten Kontaktmetallschicht auf der Rückseite des Halbleiterkörpers abgeschieden wird.
2. Verfahren nach Anspmch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektrolytbad die Zusammensetzung 40 g/l Natriumhydroxid, 60 g/l Natriumcarbonat und 10 g/l Natriumzyanid aufweist.
DE19722245788 1971-09-17 1972-09-15 Verfahren zum aufbringen von metallkontakten an halbleiterbauelementen mit pn-uebergaengen Pending DE2245788B2 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3318683C1 (de) * 1983-05-21 1984-12-13 Telefunken electronic GmbH, 7100 Heilbronn Legierter Kontakt für n-leitendes GaAlAs-Halbleitermaterial

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3318683C1 (de) * 1983-05-21 1984-12-13 Telefunken electronic GmbH, 7100 Heilbronn Legierter Kontakt für n-leitendes GaAlAs-Halbleitermaterial

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DE2245788A1 (de) 1973-03-29
AT319403B (de) 1974-12-27
HU163255B (de) 1973-07-28

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