DE2359640A1 - Elektrischer anschlusskontakt an einen halbleiterkoerper - Google Patents
Elektrischer anschlusskontakt an einen halbleiterkoerperInfo
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Description
Licentia Patent-Verwaltungs-GrabH
6 Frankfurt/Main, Theodör-Stern-Kai 1
Heilbronn, den 27* Nov. 1973
PT-Ma/sr - HN 73/3
"Elektrischer Anschlußkontakt an einen Halbleiterkörper"
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Anschlußkontakt an einen Halbleiterkörper, bei dem eine erste auf die
Halbleiteroberfläche aufgebrachte Kontaktschicht aus Gold besteht. ' .
Es ist bekannt j Sold als Kontaktmaterial auf einen Halbleiterkörper
aufzudampfen* Gold bildet mit Germanium und
Silizium niederschmelzende Eutektikums, so daß die Halbleiterbauelemente
bei relativ nierigen Temperaturen fest
und elektrisch gut leitend auf einer Unterlage befestigt werden können.
Diese Aufbautechnik läßt sich jedoch für viele Halbleitermaterialien
nicht verwenden. So bildet beispielsweise GaAs mit Gold erst oberhalb 45O°C ein .Eutektikum.
5Ό982Α/089
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kontakt anzugeben, der für alle Halbleitermaterialien geeignet
ist, eine niedrige Löttemperatur aufweist und niederohraig ist» _
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß-- dadurch gelöst, daß
auf die erste Goldschicht eine Nickelschicht und auf die Nickelscliicht eine Schicht aus dotiertem Germanium aufgebracht
ist und daß schließlich die Germaniumschicht mit
einer -weiteren Goldschicht bedeckt ist.
Die erste Goldschicht wird beispielsweise auf den Halbleiterkörper
aufgedampft. Um ohmsche Anschlußkontakte zu
erhalten, muß die Goldschicht in vielen Fällen mit einem Dotierstoff versehen werden, so daß im Legierungsbereich
der Goldschicht und des Halbleitermaterials eine Zone entsteht, die den dem Halbleiterkörper entsprechenden
Leitungstyp aufweist.
Die zweite Goldschicht wird an die Germaniumschicht anlegiert.
Da das Germaniuni dotiert ist, bleibt der Kontakt auch, dann niederohmig, wenn nur· ein Teil des Germaniums
beim Legieren in der Goldschicht gelöst wird.
509824/0894
BAD ORIGINAL
:. ■;.; .: ; 235SSiO
Die Erfindung und ihre weitere vorteilhafte Ausgestaltung
soll noch anhand eines Ausführungsb eispi ele.s näher erläutert werden. . ■
In der Figur 1 ist ein Halbleiterkörper !,dargestellt, der
vorzugsweise aus QaAs besteht. Für den Anschluß des Halb-»
leiterkörpers oder einer im Halbleiterkörper untergebrachten
Zone wird eine Oberflächenseite des Halbleiter- '
körpers mit einer ersten Goldschicht 2 bedeckt. Diese
Goldschicht ist beispielsweise 0,5yUm dick. Wenn das Halbleitermaterial p-leit end ist, muß die Goldschicht mit
Zink oder Kadmium dotiert werden. Bei n-leitendem.GaAs
dotiert man die Goldschicht, um einen niederohmigen Anschlußkontakt
zu erzielen, mit Zinn, Gallium, Tellur oder Antimon. Die Göldkontaktschicht wird anschließend in
einer S<h utzgasatmoSphäre bei ca. 450 C in den Halbleiterkörper
einlegiert« :
Danach werden in aufeinanderfolgenden Aufdampfschritten
auf die Goldschicht eine Nickelschicht 3 >
eine Germanium-schicht k undeine Goldschicht 5 aufgedampft. Die Nickelschicht
ist beispielsweise 0,3 /um, die Germaniumschicht
1,5/Um und die Goldschieht 0,2yum dick. Um eine erhöhte -
SO .9 /87 i/0 S3
BAD ORiGJJSJÄt
Haftfestigkeit zu erzielen, wird die zweite Goldschicht an
die Germaniumschicht otoerhalb der eutektischen Temperatur
von Gold-Germanium anlegiert. Die Germaniumschicht ist
Vorzugsweise mit Antimon dotiert, so daß auch die mit
Gold nicht legierten Teile der Germaniumschicht sehr . riiedeiOhinig sind.
Der erfindungsgemäße Kontakt weist eine Reihe von Vorteilen
auf. So ist die Kontaktschicht selbst bei größeren Dicken
(3-5/um) noch so spröde, daß eine kontaktierte Halbleiterscheibe
nach dem Ritzen leicht in Einzelemente zerbrochen werden kann. Die Löttemperatur ist mit 370 bis %00 C
sehr gering. Sie liegt unterhalb der Legierungstemperatur dotierter Goldkontakte. Durch die Nickeltrennschicht wird
verhindert, daß der ohmsche Kontakt zwischen dem Halbleiterkörper
und der Goldschicht beim Auflöten der Halbleiteranordnung auf einen Trägerkörper metallurgisch verändert
wird. Ein derartiger Trägerkörper ist in der Figur mit der Ziffer 6 bezeichnet. Seine Oberfläche 7 ist
vorzugsweise vergoldet. Da der Kontakt mit einer Goldschicht abschließt j ist sichergestellt,, daß der Halbleiterkörper
noch nach längerer Lagerzeit sehr gut auf einen Trägerkörper aufgelötet werden kann. Die Lötzeiten können
S09824/0834
- 5 - -■■'-
extrem kurz sein; das Auflegen von Lötplättchen, "vr-i'e·
es früher üblich war, entfällt* Beim Auflöten des Halbleiterkörpers zerfließt das Gold-Germanium über weite'
Bereiche der Unterlagen, so daß sich die Qualität der Lötung optisch sehr gut kontrollieren läßt.
Der erfindungsgemäße Kontakt eignet sich für Germanium
und Silizium-Halbleiterkörper aber in besonders vorteilhafter Weise für Ill-V-Verbindung, wie beispielsweise
GaAs. Mit diesem Kontakt werden beispielsweise Leuchtdioden oder Gunnelemente versehen*
8 24/08
Claims (3)
- Patentansprüche/ l) /EXektrischer Anschlußkontakt an einen Halbleiterkörper, bei dem eine erste auf die Halbleiteroberfläche aufgebrachte Kontaktschicht aus Gold besteht, dadurch gekennzeichnet, daß auf die erste Goldschicht eine Nickelschicht und auf die Nickelschicht eine Schicht aus dotiertem Germanium aufgebracht ist und daß schließlich die Germaniumschicht mit einer weiteren Goldschicht bedeckt ist.
- 2) Elektrischer Anschlußkontakt nach Anspruch 1, dadurch. gekennzeichnet, daß die erste Goldschicht derart dotiert ist, daß ein ohmscher Anschlüßkontakt entsteht und daß diese fioldschicht in den Halbleiterkörper einlegiert ist,
- 3) Elektrischer Anschlußkontakt nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Goldschicht an die Germaniumschicht anlegiert ist.509824/083423596Λ04j Verwendung eines elektrischen Anschlußköntaktes nach einem; der vorangehenden Ansprüche zur Kontaktierung eines Halbleiterkörpers aus (lälliiim-Arsenid*„>.SO 9 824/Leerseite
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ID=5899480
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