DE2824027A1 - Semiconductor component contacting system - has strip shaped, proud terminal contact with cross=sectional restricted bending section - Google Patents
Semiconductor component contacting system - has strip shaped, proud terminal contact with cross=sectional restricted bending sectionInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Halbleiterbauelement nach demThe invention relates to a semiconductor component according to the
Gattungsbegriff des Patentanspruches 1. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Kontaktierungssystem für ein Halbleiterbauelement anzugeben, mit dem dieses extrem niederohmig und mit einer kleinstmöglichen Zuleitungsinduktivität und Kapazität angeschlossen werden kann. Ein derartiges Kontaktierungssystem ist insbesondere für Höchstfrequenz-Halbleiterbauelemente erforderlich, die beispielsweise im mm-Wellenbereich eingesetzt werden sollen. Hierbei handelt es sich beispielsweise um Mischer-Schottky-Dioden, die bei einer angenommenen Frequenz von fO = 1600 GHz und einem Serienwiderstand von R5 = 10 Q eine Sperrschicht-Kapazität von nur CO = 10 14 F aufweisen dürfen.Generic term of claim 1. The object of the invention is based on specifying a contacting system for a semiconductor component with which this extremely low resistance and with the smallest possible lead inductance and capacity can be connected. Such a contacting system is especially required for ultra-high frequency semiconductor components, for example should be used in the mm wave range. This is for example to mixer Schottky diodes, which operate at an assumed frequency of fO = 1600 GHz and a series resistance of R5 = 10 Ω a junction capacitance of only CO = 10 14 F.
Bisher wurde versucht, die oben angeführten Werte für Schottky-Dioden mit Bauelementen zu erreichen, bei denen die Schottky-Sperrschichtfläche im Durchmesser nicht größer als 1 - 2 Am ist und dieser Schottky-Kontakt mit einem Whiskeranschluß versehen wird. Whiskerdioden dieser Art haben jedoch den Nachteil, daß die elektrische Kontaktierung durch den angepressten Whisker erfolgen muß und daher die Reproduzierbarkeit der elektrischen Werte Schwierigkeiten bereitet und die Zuverlässigkeit des Bauelementes vermindert ist. Auch die Justierung des Whiskerkontaktes auf den Metall-Schottky-Kontakt erfordert einen erheblichen technischen Aufwand und erschwert die Integration der Schottky-Diode in eine integrierte Halbleiterschaltung.So far, attempts have been made to obtain the values given above for Schottky diodes to achieve with components where the Schottky barrier area in diameter is not greater than 1 - 2 Am and this Schottky contact with a whisker connection is provided. Whisker diodes of this type, however, have the disadvantage that the electrical Contacting must take place through the pressed whisker and therefore the reproducibility the electrical values cause difficulties and the reliability of the component is decreased. Also the adjustment of the whisker contact to the metal Schottky contact requires considerable technical effort and complicates the Integration of the Schottky diode in an integrated semiconductor circuit.
Als Alternative zur Whisker-Schot#tky-Diode käme allenfalls eine herkömmlich Beam-Lead-Di#:4e in Frage , die zwar mechanisch stabiler ist, jedoch ein Produkt aufweist, das um den Faktor 2 - 3 kleiner ist als das einer Schottky-Whiskerdiode. Dies beruht auf der Befestigungstechnik bei Beam-Lead-Bauelementen, da die Zuleitungsstreifen parasitäre Kapazitäten bedingen, die meißt größer sind als die eigentliche Diodenkapazität.As an alternative to the Whisker-Schot # tky-Diode, a conventional Beam-Lead-Di #: 4e could be considered, which is mechanically more stable, but a product which is smaller by a factor of 2 - 3 than that of a Schottky whisker diode. This is based on the fastening technology used in beam-lead components, since the lead strips cause parasitic capacitances, which are mostly greater than the actual diode capacitance.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen neuen für Höchstfrequenzbauelemente geeigneten Kontaktaufbau anzugeben. Ferner sollen vorteilhafte Verfahrensweisen zur Herstellung dieser Halbleiterbauelemente gefunden werden.The invention is therefore based on the object of a new one for ultra-high frequency components indicate suitable contact establishment. Furthermore, advantageous procedures for the production of these semiconductor components can be found.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnende Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing features of the patent claim 1 solved.
Bei dem erfindungsgemäßen Halbleiterbauelement ist der vom Halbleiterkörper abstehende metallische Anschlußkontakt ein integraler Bestandteil des Halbleiterbauelementes, der vorzugsweise durch Abscheidungsverfahren und mindestens teilweises Wiederablösen von der Oberfläche des Halbleiterbauelementens hergestellt wird und beweglich ist.In the semiconductor component according to the invention, that is from the semiconductor body protruding metallic connection contact is an integral part of the semiconductor component, preferably by deposition processes and at least partial redeposition is made from the surface of the semiconductor device and is movable.
Durch diesen mit dem Halbleiterkörper fest verbundenen Anschlußstreifen entfällt jede Kontaktierschwierigkeit, wie dies bei den Whiskern der Fall war, die noch zusätzlich formiert werden mußten. Der ezz-indungsgemäße Anschlußstreifen besitzt eine Biegestelle, die orzugsweise unmittelbar an den mit dem albleitermaterial verbundenen Teil des Anschlußkontaktes anschließt. Der Kontaktbereich auf der aktiven Zone des Halbleiterbauelementes kann extrem klein gehalten werden und wird durch die vorhandene Biegestelle vor zu starken Belastungen geschützt. Die zwischen dem Anschlußstreifen und dem Substrat zustande kommende parasitäre Kapazität wird durch den Abstand von der Halbleiteroberfläche extrem klein gehalten. Außerdem besteht die Möglichkeit, daß der Metallkontakt an der aktiven Zone des Halbleiterbauelementes, beispielsweise der Metall-Schottky-Kontakt, in Randnähe des Halbleiterkörpers auf einer mesaförmigen Halbleiterschicht angeordnet wird. Die übrigen Flächen des Halbleiterkörpers können zur Realisierung einer Schottky-Diode weitgehend mit einem den Halbleiterkörper ohmisch kontaktierenden, großflächigen Anschlußkontakt versehen werden, der somit auch eine Befestigung des Halbkörpers auf einem Trägerkörper zuläßt, bei der die Sperrschicht senkrecht zur Oberfläche des Trägerkörpers verläuft.Through this connection strip firmly connected to the semiconductor body there is no difficulty in making contact, like this with the whiskers was the case, which had to be additionally formed. The ezz-in accordance with Terminal strip has a bending point, which is preferably directly to the with connected to the semiconductor material connected part of the terminal contact. The contact area on the active zone of the semiconductor component can be kept extremely small and is protected from excessive loads by the existing bending point. The parasitic occurring between the connection strip and the substrate Capacity is kept extremely small by the distance from the semiconductor surface. There is also the possibility that the metal contact on the active zone of the Semiconductor component, for example the metal Schottky contact, near the edge of the semiconductor body is arranged on a mesa-shaped semiconductor layer. The remaining surfaces of the semiconductor body can be used to implement a Schottky diode largely with a large area that makes ohmic contact with the semiconductor body Terminal contact are provided, which thus also an attachment of the half-body on a carrier body, in which the barrier layer is perpendicular to the surface of the carrier body runs.
Es besteht ferner die Möglichkeit, daß der bewegliche Anschlußstreifen zwei Halbleiterkörper miteinander verbindet, die durch Trennung eines einheitlichen Halbleiterkörpers entstanden sind. In diesem Fall kann beispielsweise der eine Halbleiterkörper den Metall-Schottky-Kontakt tragen, während der andere Halbleiterkörper nur einen niederohmigen Anschlußkörper bildet, dessen (iM ctrische Abmessungen weitgehend denen der Schottky e entsprechen. Diese beiden Halbleiterkörper können dt, n in einem gemeinsamen Mikrowellengehäuse angeordnet werden, wobei die beiden Halbleiterkörper entweder auf einander gegenüberliegenden Trägerkörpern oder auf einem gemeinsamen Trägerkörper befestigt werden können. Der Metallanschlußstreifen muß nicht unbedingt die Form eines Bandes einheitlichen Querschnittes aufweisen, sondern er kann auch beispielsweise die Form eines sich nach außen erweiternden Keils haben.There is also the possibility that the movable terminal strip connects two semiconductor bodies together by separating a unified Semiconductor body have arisen. In this case, for example, the one semiconductor body wear the metal Schottky contact, while the other semiconductor body forms only a low-resistance connection body, whose (iM ctrical dimensions largely correspond to those of the Schottky e. These two semiconductor bodies can dt, n in a common microwave housing are arranged, the two semiconductor bodies either on opposite support bodies or on a common one Carrier body can be attached. The metal connector strip does not have to be have the shape of a band of uniform cross-section, but he can also for example, have the shape of an outwardly widening wedge.
Für die -Herstellung des erfindungsgemäßen Bauelementes sind verschiedene Verfahrensmethoden besonders geeignet, deren erfindungswesentlicher Gehalt sich insbesondere aus den Patentansprüchen 10, 11, 12 und 17 ergibt. Die Einzelheiten dieser Verfahrensmethoden sollen im weiteren anhand der dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben werden.For the production of the component according to the invention are different Process methods are particularly suitable, the content of which is essential to the invention in particular from claims 10, 11, 12 and 17 results. The details these method methods are to be used in the following on the basis of the exemplary embodiments shown are described in more detail.
Die Figuren 1 und 2 zeigen im Schnitt bzw. in einer perspektivischen Ansicht den prinzipiellen Aufbau einer Schottky-Höchstfrequenzdiode, die mit einem Zuleitungssystem nach der Erfindung versehen ist. Ein Halbleiterkörper 1 besteht beispielsweise aus einem stark dotierten +-leitenden Halbeitergrundkörper 2, der auS einer Oberflächenseite mit einer mesaförmig ausgebildeten aktiven Zone 3a versehen ist. Dieser mesaförmige Bereich kann eckig sein; er wird jedoch vorzugsweise, um hohe Felder und damit Rauscheinflüsse zu vermeiden, kantenfrei insbesondere kreisförmig sein. Die aktive Zone 3a ist mit einem Anschlußkontakt 6 verbunden, der beispielsweise eine Sperrschicht 7 gegenüber der aktiven Zone 3a des Halbleiterbauelementes erzeugt. Dieser Anschlußkontakt 6 geht nahtlos in den beweglichen Anschlußstreifen a über, der in unmittelbarer Nähe an den Anschlußkontakt 6 eine Biegestelle 5 mit verringertem Querschnitt aufweist. Mit Hilfe dieser Biegestelle läßt sich der Anschluß streifen 4 so von der Halbleiteroberfläche abheben, daß er die gewünschte zur Kontaktierung geeignete abstehende Stellung einnimmt. Die freiliegenden Flächen des n + -leitenden Grundkörpers 2 sind vorzugsweise mit einem ohmischen Anschlußkontakt 8 versehen, der auch die Seitenflächen des Halbleiterkörpers überdeckt und somit das Halbleiterbauelement fast allseitig umschließt. Dieser Anschlußkontakt 8 ermöglicht es, daß der Halbleiterkörper 1 mit seiner der aktiven Zone 3a gegenüberliegenden Oberflächenseite auf einem Trägerkörper befestigt werden kann. Es besteht aber auch die Möglichkeit, daß der Halbleiterkörper mit seiner der aktiven Zone 3a benachbarten Schmalseite mit einem Trägerkörper verbunden wird, so daß die Sperrschicht 7 senkrecht zu diesem Trägerkörper verläuft und der Metallanschlußstreifen 4 mit einem weiteren Kontaktstreifen auf dem Trägerkörper verbunden werden kann. Diese Kontaktierungsweise wird in der Literatur als Notch-front-Aufbau beschrieben.Figures 1 and 2 show in section and in a perspective View of the basic structure of a Schottky ultra-high frequency diode, which is connected to a Is provided supply line system according to the invention. A semiconductor body 1 is made for example from a heavily doped + -conducting semiconductor base body 2, the on one surface side with a mesa-shaped active zone 3a is provided. This mesa-shaped area can be angular; however, he will prefer in order to avoid high fields and thus the effects of noise, without edges, in particular circular be. The active zone 3a is connected to a connection contact 6, for example a barrier layer 7 is generated opposite the active zone 3a of the semiconductor component. This connection contact 6 merges seamlessly into the movable connection strip a, which in the immediate vicinity of the terminal contact 6 has a bending point 5 with reduced Has cross section. With the help of this bending point, the connection can be touched 4 stand out from the semiconductor surface in such a way that it has the desired contact assumes a suitable protruding position. The exposed areas of the n + -conductor Base body 2 are preferably provided with an ohmic connection contact 8, which also covers the side surfaces of the semiconductor body and thus the semiconductor component encloses almost on all sides. This connection contact 8 enables the semiconductor body 1 with its surface side opposite the active zone 3a on a carrier body can be attached. But there is also the possibility that the semiconductor body connected with its narrow side adjacent to the active zone 3a to a carrier body is, so that the barrier layer 7 is perpendicular to this support body and the Metal connection strip 4 with a further contact strip on the carrier body can be connected. This type of contact is referred to in the literature as a notch-front structure described.
Bei dem Schottky-Halbleiterbauelement gemäß den Figuren 1 und 2 weist der aktive Bereich 3## beispielsweise einen Durchmesser von 1 - 2 ßm auf. Der iialbleiterkörper kann beispielsweise aus GaAs oder aus Silizium bestehen, wobei bei einem GaAs-Halbleiterkörper die Schottky-Sperrschicht beispielsweise mit Hilfe einer Aluminiumschicht und bei einem Siliziumkörper mit Hilfe einer Platinsilizidschicht realisiert wird. Der unmittelbar über dem aktiven Bereich 3a liegende Anschlußkontakt 6 wird im allgemeinen einen mehrschichtigen, beispielsweise einen 3schichtigen, Aufbau aufweisen, während der Anschlußstreifen 4 zumindest 2schichtig ist, wobei an der Biegestelle 5 nur noch eine Metallschicht vorhanden sein kann.In the Schottky semiconductor component according to FIGS. 1 and 2, the active area 3 ##, for example, has a diameter of 1-2 μm. The semiconductor body can for example consist of GaAs or silicon, with a GaAs semiconductor body the Schottky barrier layer, for example with the help of an aluminum layer and at a silicon body is realized with the help of a platinum silicide layer. The immediate Terminal contact 6 located above the active area 3a is generally one multilayer, for example a 3-layer, structure, during the Terminal strip 4 is at least 2 layers, with only at the bending point 5 a metal layer may be present.
Eine vorteilhafte Methode zur Herstellung einer Halbleiteranordnung nach der Figur 2 wird im weiteren anhand der Figuren 3 - 7 beschrieben. Dabei zeigen die Figuren teils im Schnitt, teils in einer Draufsicht nur jenen Randbereich des Halbleiterkörpers, der den aktiven Halbleiterbereich und den zugehörigen Anschlußstreifen aufweist.An advantageous method for manufacturing a semiconductor device according to FIG. 2 is described below with reference to FIGS. 3-7. Show it the figures partly in section, partly in a plan view only that edge area of the Semiconductor body, the active semiconductor area and the associated terminal strip having.
Der Halbleiterkörper gemäß der Figur 3 besteht wiederum aus einem stark dotierten Grundkörper 2, auf dem eine dünne Schicht 3 aus schwach dotiertem Halbleitermaterial angeordnet ist. Bei der n+-dotierten Schicht 3 kann es sich um eine Epitaxieschicht oder um eine durch Ionenimplantation erzeugte Schicht handeln, die beispielweise etwa 0,2 Rm dick ist. Auf lvi n-dotierten Schicht befindet sich eine Doppelmake us den Isolierschichten 9 und 10. Beispielsweise handelt es sich bei der unteren Schicht 9 um eine SiO2-Schicht und bei der oben liegenden Schicht 10 um eine Siliziumnitridschicht.The semiconductor body according to FIG. 3 in turn consists of one heavily doped base body 2 on which a thin layer 3 of lightly doped Semiconductor material is arranged. The n + -doped layer 3 can be an epitaxial layer or around one by ion implantation generated Act a layer that is, for example, about 0.2 Rm thick. On lvi n-doped layer there is a double make up of the insulating layers 9 and 10. For example the lower layer 9 is an SiO2 layer and the one on top Layer 10 around a silicon nitride layer.
Diese Doppelmaske wird mit einer Fotolackschicht 11 maskiert, die ein Fenster über dem Bereich der Halbleiteroberfläche freiläßt, an dem die Schottky-Sperrschicht erzeugt werden soll. Durch die Schichten 9 und 10 wird sodann in den Halbleiterkörper eine Öffnung 12 eingeätzt, z. B.This double mask is masked with a photoresist layer 11, the leaves a window over the area of the semiconductor surface where the Schottky barrier layer should be generated. The semiconductor body is then passed through the layers 9 and 10 an opening 12 etched, e.g. B.
naßchemisch, trockenchemisch oder durch Ionenätzen, die bis zu der schwach dotierten n-Schicht 3 reicht. Die Metallschicht 6a, die beispielsweise bei einem GaAs-Grundkörper aus Aluminium oder Pt-Ti-Au besteht, bildet mit der n-dotierten Schicht 3 eine Sperrschicht 7 und schlägt sich außerdem als Schicht 13 auch auf dem Fotolack 11 nieder.wet-chemically, dry-chemically or by ion etching, up to the weakly doped n-layer 3 is enough. The metal layer 6a, which is for example at a GaAs base body made of aluminum or Pt-Ti-Au, forms with the n-doped Layer 3 is a barrier layer 7 and also acts as layer 13 the photoresist 11 down.
Von dort wird sie zusammen mit dem Fotolack wieder entfernt.From there it is removed again together with the photoresist.
Eine Doppelmaskierungsscicht wurde gewählt, um insbesondere die negativen Auswirkungen von nin-holes zu vermeiden.A double masking layer was chosen, especially the negative ones Avoid the effects of nin-holes.
Gemäß den Figuren 4a und 4b wird nach der Herstellung der den Schottky-Kontakt bildenden Metallschicht 6a ein streifenförmiger Teil der oberen und beispielsweise aus Siliziumnitrid bestehenden Maskenschicht 11 entfernt.According to FIGS. 4a and 4b, after the production of the Schottky contact forming metal layer 6a a strip-shaped part of the upper and for example Mask layer 11 consisting of silicon nitride is removed.
Die Halbleiteroberfläche wird dann mit einer weiteren Fotolackschicht 14 bedeckt, die jedoch den Metallkontakt 6a und den streifenförmigen freigele<##en Bereich der unteren Maskierungsschicht 9, die b;ispielsweise aus Siliziumdioxyd besteht, freiläßt. In der Draufsicht ergibt sich die Oberflächenstruktur aus der Figur 4b.The semiconductor surface is then covered with another layer of photoresist 14 covered, but the metal contact 6a and the strip-shaped uncover the area of the lower masking layer 9, the b; is for example from Silicon dioxide is made free. The surface structure is shown in the top view from Figure 4b.
Auf die Halbeiteroberfläche wird sodann gemäß der Figur 5a und der zugehörigen Draufsicht in der Figur 5b eine weitere Metallschicht 6b bzw. 4a aufgedampft, die beispielsweise aus Gold-Nickel besteht und eine Dicke von 2000 - 3000 aufweist. Diese Metallschicht bedeckte sowohl den gleichrichtenden Kontakt 6a als auch nach dem Entfernen der Fotolackschicht 14 einen streifenförmigen, sich zum Rand der Halbleiteranordnung hin erstreckenden Teil der freigelegten unteren Maskenschicht 9. Ein schmaler Bereich 15 dieses Metallkontaktstreifens auf der Halbleiteranordnung wird nun in unmittelbarer Nachbarschaft zum Kontakt 6a bzw. der darauf angeordneten Teilschicht 6b mit einer weiteren Fotolackschicht 15 abgedeckt. Hierdurch wird die spätere Biegestelle des Anschlußstreifens definiert. Der Metallstreifen wird sodann gemäß d#r Figur 6a und der zugehörigen Draufsicht 6b vorzugsweise galvanisch verstärkt.Then according to the figure 5a and the associated top view in Figure 5b, a further metal layer 6b or 4a vapor-deposited, which consists, for example, of gold-nickel and has a thickness of 2000 - 3000. This metal layer covered both the rectifying contact 6a and after the removal of the photoresist layer 14 a strip-shaped, towards the edge of the semiconductor arrangement part of the exposed lower mask layer 9 extending towards it. A narrow area 15 of this metal contact strip on the semiconductor device is now in immediate Proximity to the contact 6a or the partial layer 6b arranged thereon with a further photoresist layer 15 covered. As a result, the later bending point of the Connection strip defined. The metal strip is then according to d # r Figure 6a and the associated top view 6b, preferably galvanically reinforced.
Auf den Kontakt 6a und 6b auf dem aktiven Bereich des Halbleiterbauelementes wächst somit eine Schicht 6c auf, die an den übrigen Stellen des Metallstreifens mit 4b bezeichnet ist. Die Lackschicht 15 verhindert an der Biegestelle eine Verstärkung des Metallstreifens 4a. Bei dem galvanisch abgeschiedenen Material handelt es sich beispielsweise um Gold in einer Stärke von 1 - 10 ßm. Die Halbleiteroberfläche wird sodann mit einer weiteren nicht dargestellten Maske abgedeckt, die den aktiven Bereich des Halbleiterbauelementes und den Metallanschlußstreifen überdeckt. In den übrigen Bereichen der Halbleiteroberfläche werden die Maskenschichten 9 und 10 und die aktive Halbleiterschicht 3 abgetragen. Der freiliegende Teil des n -dotierten Grundkörpers 2 kann sodann mit einem ohmischen Kontakt 8 versehen werden, der das Bauelement allseitig umgibt. Bevor dieser Schritt durchgeführt wird, besteht jedoch auch die Möglichkeit, den Halbleiterkörper durch einen weiteren Ätzschritt in seinen Abmessungen zu verkleinern, um auf diese Weise zu erreichen, daß der Anschlußstreifen 4 über den Rand des Halbleiterkörpers ragt.On the contacts 6a and 6b on the active area of the semiconductor component a layer 6c thus grows on the other parts of the metal strip is denoted by 4b. The lacquer layer 15 prevents reinforcement at the bending point of the metal strip 4a. In which electrodeposited material it is, for example, gold in a thickness of 1 - 10 µm. The semiconductor surface is then covered with another mask, not shown, which the active Covered area of the semiconductor component and the metal connection strips. In the remaining areas of the semiconductor surface are the mask layers 9 and 10 and the active semiconductor layer 3 removed. The exposed part of the n -doped Base body 2 can then be provided with an ohmic contact 8, which the Surrounds the component on all sides. Before doing this step, however, there is also the possibility of the semiconductor body by a further etching step in his To reduce the dimensions in order to achieve in this way that the connection strip 4 protrudes over the edge of the semiconductor body.
Schließlich wird noch die unter dem Metallanschlußstreifen 4 befindliche Maskenschicht 9 selektiv entfernt, und vorzugsweise wird auch das darunterliegende Material der aktiven Halbleiterzone 3 abgetragen, so daß nur der unter dem Schottky-Kontakt 6a liegende aktive Halbleiterbereich 3a erhalten bleibt. Durch diese Atzschritte wird der Metallanschlußstreifen 4 einschließlich seiner Biegestelle 5 von der Unterlage getrennt und kann somit angehoben werden. Zur Anhebung oder Abwinklung des Anschlußstreifens läßt sich beispielsweise eine zugeschliffene Vakuumkapillare vorteilhaft einsetzen.Finally, the one located under the metal connection strip 4 is also used Mask layer 9 is selectively removed, and preferably also the underlying Material of the active semiconductor zone 3 removed, so that only the one under the Schottky contact 6a lying active semiconductor region 3a is retained. Through these etching steps the metal connection strip 4 including its bending point 5 is removed from the base separated and can therefore be lifted. To raise or bend the connection strip For example, a ground vacuum capillary can advantageously be used.
Aus den Figuren 8 - 11 ergibt sich eine weitere Herstellungsmethode für ein Halbleiterbauelement mit einem verbiegbaren und integralen Zuleitungsstreifen. Gemäß der Figur 8a und der zugehörigen Draufsicht aus der Figur 8b wird die Oberfläche der Halbleiteranordnung wiederum zunächst mit einer Doppelmaske 17 und 18 bedeckt, wobei die untere Maskenschicht beispielsweise aus Siliziumdioxyd und die obere Maskenschicht 18 beispielsweise aus Siliziumnitrid besteht. Sodann wird mit Hilfe der üblichen Fotolack-, Maskierungs- und Ätzprozesse die Doppelmaske 17 und 18 und die n-dotierte aktive Halbleiterschicht 3 bis auf einen streifenförmigen Bereich, der sich zum Rand der Halbleiteranordnung hin erstreckt, abgetragen. Der freigelegte Teil des n +-leitenden Trägerkörpers 2 kann wiederum allseitig mit einem ohmischen Metallanschlußkontakt 8 versehen werden.Another manufacturing method results from FIGS. 8-11 for a semiconductor component with a bendable and integral lead strip. According to FIG. 8a and the associated top view from FIG. 8b, the surface the semiconductor arrangement in turn initially covered with a double mask 17 and 18, the lower mask layer being made of silicon dioxide, for example, and the upper mask layer 18 consists for example of silicon nitride. Then with the help of the usual Photoresist, masking and etching processes the double mask 17 and 18 and the n-doped active semiconductor layer 3 except for a strip-shaped area that extends to the Edge of the semiconductor arrangement extends out, removed. The exposed part of the n + -conducting carrier body 2 can in turn with an ohmic metal connection contact on all sides 8 are provided.
Danach wird gemäß der Figur 9a und der zugehörigen Draufsicht in Figur 9b mit Hilfe der Masken- und Ätztechnik in die Doppelmaskenschicht 17 und 18 eine Öffnung eingebracht, in der nach der bereits beschriebenen Art und Weise ein Metallkontakt 6a erzeugt wird, der mit der nleitenden Schicht 3 einen gleichrichtenden Kontakt bildet.Thereafter, according to FIG. 9a and the associated top view in FIG 9b into the double mask layer 17 and 18 with the aid of the mask and etching technique Introduced opening, in the manner already described, a metal contact 6a is produced, which makes a rectifying contact with the conductive layer 3 forms.
Sodann wird die Halbleiteroberfläche mit einer Fotolackschicht 16 abgedeckt, die auch im streifenförmigen Teil kleine Inseln 19 bilden kann, um mit Hilfe dieser Durchbrechungen in der später herzustellenden Metallschicht die Unterätzung dieser Metallschicht zu erleichtern.The semiconductor surface is then covered with a photoresist layer 16 covered that also in the strip-shaped part form small islands 19 can in order to use these openings in the metal layer to be produced later to facilitate the undercutting of this metal layer.
Gemäß den Figuren 10 wird dann auf den freigelegten Teil der oberen Maskenschicht 18 eine erste Metallschicht 4a aufgebracht, die über der Kontaktschicht 6a mit 6b bezeichnet ist. Diese Schicht 4a wird wiederum im Bereich der Biegestelle mit einem schmalen Fotolackstreifen 15 abgedeckt und danach galvanisch verstärkt, so daß der metallische Anschlußstreifen 4 in den Bereichen 4b und 6c seine endgültige Schichtdicke bekommt.According to the figure 10 is then on the exposed part of the upper Mask layer 18 a first metal layer 4a applied over the contact layer 6a is denoted by 6b. This layer 4a is in turn in the area of the bending point covered with a narrow photoresist strip 15 and then galvanically reinforced, so that the metallic connecting strip 4 in the areas 4b and 6c its final Layer thickness gets.
Schließlich wird gemäß Figur 11 selektiv die beispielsweise aus Siliziumdioxyd bestehende Schicht 18 unter dem Metallkontaktstreifen 4 abgetragen, so daß der Anschlußstreifen in Pfeilrichtung angehoben werden kann. Die Biegestelle 5 sorgt dabei dafür, daß der Streifen eine ausreichende Elastizität aufweist. Auf diese Weise erhält man eine Struktur, bei der der aktive Bereich der Halbleiteranordnung mit einer Maskenschicht 17 passiviert bleibt, die beispielsweise aus Siliziumnitrid besteht.Finally, according to FIG. 11, the silicon dioxide, for example, is selectively made existing layer 18 removed under the metal contact strip 4, so that the connecting strip can be lifted in the direction of the arrow. The bending point 5 ensures that the strip has sufficient elasticity. That way you get a structure in which the active region of the semiconductor device is provided with a mask layer 17 remains passivated, which consists for example of silicon nitride.
Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, diese Siliziumnitridschicht noch zu entfernen und eine Mesaätzung vorzunehmen, wie diese anhand der Figur 7 beschrieben wurde.Of course, there is also the possibility of this silicon nitride layer still to be removed and a mesa etching to be carried out, as shown in FIG. 7 has been described.
Wenn eine sogenannte Sub-i1m-Justiermöglichkeit zur Verfügung steht, z. B. eine i.]ektronenstrahlbelichtungsanlage, so kann eine Anordnung gemäß der Figur 1 und 2 auch auf eine weit einfachere Weise hergestellt werden. Es wird dann gemäß der Figur 12a und der dazugehörigen Draufsicht in Figur 12b auf die aktive Halbleiterschicht 3 ein kleinflächiger Schottky-Metallkontakt 6a aufgebracht. Danach kann mit Hilfe der sehr genauen Maskentechnik beispielsweise in einem streifenförmigen Bereich auf dem Halbleiterkörper eine partielle Oxydschicht 9, beispielsweise aus Siliziumdioxyd, hergestellt werden. Der Anschlußstreifen wird dann mit Hilfe der bereits beschriebenen Methoden auf diese Passivierungsschicht 9 aufgebracht, die später unter dem Metallstreifen wieder durch selektives Ätzen entfernt wird. Wird außerdem eine Mesaätzung der schwach dotierten aktiven Halbleiterschicht 3 vorgenommen, so erhält man eine Struktur gemäß der Figur 1.If a so-called Sub-i1m adjustment option is available, z. B. an i.] Electron beam exposure system, an arrangement according to 1 and 2 can also be produced in a far simpler manner. It will then according to FIG. 12a and the associated top view in FIG. 12b of the active one Semiconductor layer 3 applied a small-area Schottky metal contact 6a. Thereafter can, for example, in a strip-shaped manner with the help of the very precise mask technology Area on the semiconductor body, a partial oxide layer 9, for example from Silicon dioxide. The connection strip is then with the help of the already described methods applied to this passivation layer 9, the is later removed again by selective etching under the metal strip. Will in addition, a mesa etching of the weakly doped active semiconductor layer 3 was carried out, in this way a structure according to FIG. 1 is obtained.
Die Figur 13 zeigt eine Kontaktierungsmethode für ein Halbleiterbauelement gemäß der Figur 1 nach dem Prinzip der sogenannten Notch-front-Kontaktierung. Ein Trägerkörper 30 aus isolierendem Material weist zwei eng benachbarte Leitbahnen 19 und 20 auf. Auf eine dieser Leitbahnen wird der Halbleiterkörper 2 mit seiner Schmalseite aufgesetzt und über den ohmschen Anschlußkonatkt 8 verbunden.FIG. 13 shows a contacting method for a semiconductor component according to the figure 1 according to the principle of so-called notch-front contact. A Carrier body 30 made of insulating material has two closely adjacent interconnects 19 and 20 on. The semiconductor body 2 is on one of these interconnects with its Put on the narrow side and connected via the ohmic connection contact 8.
Der Zuleitungsstreifen 4 wird so abgewinkelt, daß er mit der anderen Anschlußleitbahn 19 in Verbindung kommt und mit dieser verlötet oder verschz werden kann.The lead strip 4 is angled so that it is with the other connection interconnect 19 comes into contact and soldered or verschz with this can be.
In der Figur 14 ist dargestellt, wie eine Haibleiterdiode gemäß der Figur 1 in ein Mikrowellengehäuse eingebaut werden aknn. Dieses Mikrowellengehäuse weist zwei Anschlußplatten 22 und 23 auf, die durch einen Isolierstoffring 24 voneinander beabstandet sind. Im Gehäuse 21 befindet sich der Halbleiterkörper 2, der mit seinem ohmschen Anschlußkomtakt 8 beispielsweise mit der Trägerplatte 22 verbunden ist. Das Anschlußbändchen 9 wird so abgewinkelt, daß es mit der oberen Anschlußplatte in Verbindung kommt und an dieser befestigt werden kann.FIG. 14 shows how a semiconductor diode according to FIG Figure 1 can be installed in a microwave housing. This microwave enclosure has two connection plates 22 and 23, which are separated by an insulating ring 24 from one another are spaced. In the housing 21 is the semiconductor body 2, which with his Ohmic connection contact 8 is connected to the carrier plate 22, for example. The connection ribbon 9 is angled so that it connects to the upper connection plate comes in connection and can be attached to this.
Ein anderer Aufbau sei an Hand der Figur 15 und 16 näher erläutert. Ein langgestreckter, hoch dotierter Halbleiterkörper trägt an seinem einen Ende die aus der aktiven Schicht 3a und dem Konatkt 6 gebildet Schottky-Diode, während am anderen Ende der von der Schottky-Diode ausgehende Anschlußstreifen 4 am niederohmigen Substrat ohmisch angeschlossen ist (25). Dieser vom Halbleiterkörper beabstandete Anschlußstreifen 4 weist zwei Biegestellen 5a und 5b auf, die einmal dem Schottky-Kontakt und zu anderen dem ohmschen Kontakt benachbart sind.Another structure is explained in more detail with reference to FIGS. 15 and 16. An elongated, highly doped semiconductor body carries at one end the Schottky diode formed from the active layer 3a and the Konatkt 6, while at the other end of the connecting strip 4 going out from the Schottky diode on the low-resistance Substrate is ohmically connected (25). This spaced from the semiconductor body Terminal strip 4 has two bending points 5a and 5b, one of which is the Schottky contact and are adjacent to the ohmic contact to others.
In einem Ätz- oder Sägeschritt wird der mittlere Teil 28 des Halbleiterkörpers entfernt, so daß zwei Halbleiterkörper 27 und 26 entstehen, die nur über den Anschlußstreifen 4 miteinander verbunden sind. Der niederohmige Teil 26 bildet einen Anschlußkörptr, der jedoch in seinen geometrischen Abmessungen den.,1 des Schottky-Bauelementes 27 entspricht. Auf diese Weise erhält man beim Einbau der beiden Halbleiterkörper in ein Mikrowellengehäuse gemäß Figur 16 eine besonders günstige Wellenwiderstandsanpassung für beide Anschlußelektroden.The middle part 28 of the semiconductor body is formed in an etching or sawing step removed, so that two semiconductor bodies 27 and 26 arise, which only over the connection strip 4th are connected to each other. The low-resistance part 26 forms a connector body However, in its geometric dimensions the., 1 of the Schottky component 27 corresponds. In this way, the two semiconductor bodies are obtained when the two semiconductor bodies are installed in a microwave housing according to FIG. 16, a particularly favorable characteristic impedance adaptation for both connection electrodes.
Gemäß der Figur 16 besteht beispielsweise ein geeignetes Koaxial-Gehäuse 21 wiederum aus zwei Anschlußplatten 22 und 23, die durch einen Isolierstoffring 24 voneinander isoliert sind. Je einer der beiden Halbleiterkörper wird mit seinem ohmschen Anschlußkontakt 8 auf einer der Anschlußplatten 22 und 23 so befestigt, daß die beiden Halbleiterkörper 26 und 27 direkt einander gegenüberliegen.According to FIG. 16, for example, there is a suitable coaxial housing 21, in turn, consists of two connection plates 22 and 23, which are secured by an insulating ring 24 are isolated from each other. Each one of the two semiconductor bodies is with his Ohmic connection contact 8 attached to one of the connection plates 22 and 23 in such a way that that the two semiconductor bodies 26 and 27 are directly opposite one another.
Im Inneren des Gehäuses sind die beiden Halbleiterblöcke durch den biegsamen Anschlußstreifen 4 ohmisch miteinander verbunden. Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, die beiden Halbleiterkörper in Notch-front-Weise auf zwei benachbarten Leitbahnen auf einem gemeinsamen Trägerkörper zu befestigen.Inside the housing, the two semiconductor blocks are through the flexible connection strips 4 ohmically connected to one another. It is, of course also the possibility of the two semiconductor bodies in a notch-front manner on two to fasten adjacent interconnects on a common carrier body.
Bei der Herstellung einer Halbleiteranordnung gemäß der Figur 1 oder der Figur 11 muß auch beachtet werden, daß diese Bauelemente in der Planarbauweise aus einer Halbleiterscheibe erzeugt werden, die eine Vielzahl derartiger Bauelemente enthält. D#LIt lt Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Halbleiterol)erfl.che und entsprechende spätere Separierung dieser Bauelemente kann erreicht werden, daß die nach der Erfindung hergestellten Anschlußstreifen über den jeweiligen Rand des Einzelbauelementes hinausragen. Auf diese Weise lassen sich ausreichend lange Anschlußstreifen erzeugen, die auch eine Kontaktierung in der Notch-front-Technik auf einem ebenen Trägerkörper ermöglichen.In the manufacture of a semiconductor arrangement according to FIG. 1 or 11, it must also be noted that these components are of the planar construction are produced from a semiconductor wafer, which has a large number of such Components contains. D # LIt is the utilization of the available semiconductor oil) area and appropriate later separation of these components can be achieved that the Connection strips produced according to the invention over the respective edge of the individual component protrude. In this way, sufficiently long connection strips can be produced, which also makes contact using notch-front technology on a flat support body enable.
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