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DE2142146A1 - Halbleiteranordnung und Verfahren zur Herstellung einer derartigen Anordnung - Google Patents

Halbleiteranordnung und Verfahren zur Herstellung einer derartigen Anordnung

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DE2142146A1
DE2142146A1 DE19712142146 DE2142146A DE2142146A1 DE 2142146 A1 DE2142146 A1 DE 2142146A1 DE 19712142146 DE19712142146 DE 19712142146 DE 2142146 A DE2142146 A DE 2142146A DE 2142146 A1 DE2142146 A1 DE 2142146A1
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DE
Germany
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semiconductor
metal layer
contact
metal
layer
Prior art date
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DE19712142146
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English (en)
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DE2142146C3 (de
DE2142146B2 (de
Inventor
Dirk de; Kock Hendrikus Gerardus; Eindhoven Nobel (Niederlande)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
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Publication date
Application filed by Philips Gloeilampenfabrieken NV filed Critical Philips Gloeilampenfabrieken NV
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Publication of DE2142146B2 publication Critical patent/DE2142146B2/de
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Description

GDNTHER M. DAVID
Pafsnfasssssor Anmelder: N. V. PHILIPS' ÜLOEILAMPENFABfiJEKEJt
Akt« PH]J_ 5-127 Anmelduno vomi -jo,, Aug. 1971
PHN,5127
VA'd'2H2H6
"Halbleiteranordnung und Verfahren zur Herstellung einer derartigen Anordnung",
Die Erfindung bezieht sich auf eine Halbleiteranordnung mit einem Halbleiterkörper und einer Metallschicht, die mit dem Halbleiterkörper einen gleichrichtenden Metall-Halbleiterkontakt (Schottky-Kontakt) bildet,
Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Anordnung.
Halbleiteranordnungen der obenerwähnten Art sind in verschiedenen Ausfuhrungsformen, z.B, in Form
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L·
einer Schottky-Diode s bekannt. Dabei ist bei bekannten Anordnungen dieser Art die Metallschicht, die den gleichrichtenden Metall-Halbleiterkontakt bildet,'auf die Oberfläche dieses Kontakts beschränkt, die sich der Regel praktisch bis zu dem Rand des Halbleiterkörpers erstreckt. Ausser Schottky-Dioden können auch Halbleiteranordnungen, die neben dem erwähnten Schottky-Kontakt auch andere gegebenenfalls gleichrichtende Uebergänge enthalten, z.B. Transistoren, Thyristoren uedgl., auf entsprechende Weise aufgebaut sein.
Bei diesen bekannten Strukturen ist die Durchschlagspannung des Metall-Halbleiterübergangs häufig schlecht reproduzierbar und niedriger als der Wert, der sich aus theoretischen Erwägungen erwarten liesse. Dies ist der Tatsache zuzuschreiben, dass, auch infolge der angewandten Herstellungsverfahren, die Metallschicht am Rande des Halbleiterkörpers oft teilweise fehlt. Infolgedessen können am Rande des Metall-Halbleiterkontakts örtlich sehr hohe Feldstärken auftreten, wodurch die Durchschlagspannung dieses Kontakts auf unreproduzierbare Weise herabgesetzt wird. Diese Nachteile sind zu einem wesentlichen Teil auf das Auftreten von Unterätzung der Metallschicht während der Herstellung zurückzuführen, wodurch am Rande des Halbleiterkörpers liegende Teile der Metallschicht weggeätzt werden. Weiter können sich dadurch, wenn die Anordnung mit dem Metall-Halbleiter-
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,kontakt auf einem Träger angebracht wird, auch me-, chanische Probleme ergeben, die unter Umständen die Herstellung eines guten thermischen und elektrischen Kontakts zwischen dem Träger und der Metallschicht verhindern können.
Die Erfindung bezweckt u.a., eine neue Struktur für eine derartige Halbleiteranordnung zu schaffen, bei der die erwähnten, bei bekannten Anordnungen auftretenden Nachteile vermieden oder wenigstens in erheblichem Masse verringert werden.
Die Erfindung bezweckt ausserdem, ein neues besonders einfaches und zweckmässiges Verfahren zur Herstellung einer derartigen Anordnung zu schaffen.
Die Erfindung liegt u.a. die Erkenntnis zugrunde, dass eine erhebliche Verbesserung der elektrischen, thermischen und mechanischen Eigenschaften der Anordnung dadurch erhalten werden kann, dass die Metallschicht zur Bildung des gleichrichtenden Metall-Halbleiterkontakts derart angebracht wird, dass sich diese Schicht nicht nur auf dem Metall-Halbleiterkontakt, sondern auch ausserhalb dieses Kontakts und überdies ausserhalb des Halbleiterkörpers erstreckt.
Eine Halbleiteranordnung der eingangs erwähnten Art ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschicht einen ersten über seine ganze Oberfläche den erwähnten Metall-Halbleiterkontakt bildenden Teil
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und einen zweiten Teil enthält, der über den Halbleiterkörper hinausragt und über die ganze Länge des Randes des Metall-Halbleiterkontakts an diesen Kontakt grenzt.
Unter der erwähnten Metallschicht ist in dieser Anmeldung nicht nur eine homogene, aus einem einzigen Material bestehende Metallschicht, sondern auch eine zusammengesetzte, aus mehreren Schichten verschiedener Materialien bestehenden Metallschicht zu verstehen, von der eine Seite einen gleichrichtenden Metall-Halbleiterkontakt mit dem Halbleiterkörper bildet.
Bei der Anordnung nach der Erfindung fällt der Rand der Metallschicht nicht mit dem Rand des Metall-Halbleiterkontakts zusammen, während der Rand der Metallschicht auch nicht in der unmittelbaren Nähe des Randes des Halbleiterkörpers liegt. Dadurch treten am Rande des Metall-Halbleiterkontakts keine Unregelmassigkeiten auf, die die Durchschlagspannung des Kontakts beeinträchtigen können. Ferner wird, wenn der Halbleiterkörper mit dem Metall-Halbleiterkontakt auf einem Träger angebracht wird, die Herstellung eines guten elektrischen und thermischen Kontakts zwischen dem Metall-Halbleiterkontakt und dem Träger erleichtert, wobei ein direkter Kontakt zwischen dem Halbleitermaterial und dem Träger nicht auftreten kann. Ausserdem besteht namentlich bei Anordnungen für sehr hohe Frequenzen, die einen verhältnismässig sehr kleinen Halbleiterkörper aufweisen, der grosse Vorteil,
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dass der aus dem Körper hervorragende Teil der Metallschicht die Hantierbarkeit der Anordnung, insbesondere während der Fertigraontage verbessert, während auf diesem Teil der Metallschicht erwünschten^alls ein Anschlussleiter angebracht werden kann.
Der Halbleiterkörper kann verschiedene Formen aufweisen, aber wird im allgemeinen plattenförmig gestaltet sein. In vielen Fällen wird es zur vollständigen Ausnutzung der erwähnten Vorteile bevorzugt, den hervorragenden zweiten Teil der Metallschicht nicht zu klein zu wählen. In diesem Zusammenhang ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, bei der der Halbleiterkörper plattenförmig gestaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich der zweite Teil der Metallschicht an allen Stellen über einen Abstand, der mindestens gleich der Dicke des Halbleiterkörpers ist, ausserhalb des Metall-Halbleiterkontakts erstreckt.
Zum Erhalten einer möglichst hohen Durchschlagspannung sollen insbesondere am Rande des Metall-Halbleiterkontakts die auftretenden Feldstärken möglichst niedrig sein. Daher ist eine weitere besondere Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Halbleiterkörpers, von dem Metall-Halbleiterkontakt an gerechnet, über wenigstens einen Teil der Dicke des Körpers abnimmt. Dadurch wird eine Mesa-Struktur mit einem derart abgeschrägten Rand erhalten, dass die
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Feldstärke am Rande des Schottky-Uebergangs wesentlich, herabgesetzt wird«
Obwohl die Erfindung für eine Vielzahl verschiedener Halbleiteranordnungen, v/ie z.B. neben Dioden auch Transistoren und Thyristoren für hohe oder niedrige Leistungenj wesentliche Vorteile ergibt? ist sie von besonderer Bedeutung in dem Falle, in dem die Anordnung eine Lawinendiode (avalanche-diode) zum Erzeugen und/oder Verstärken elektromagnetischer Hochfrequenzschwingungen ist. Derartige Lawinendioden weisen eine verhältnismässig hohe Verlustleistung und sehr geringe Abmessungen auf, wodurch sie sich in der üblichen Forms insbesondere während der Fertigmontage, schwer hantieren lassen, während eine zxireckmässige Kühlung oft Probleme mit sich bringt. Durch Anwendung der Struktur nach der Erfindung werden diese Probleme vermieden oder wenigstens grösstenteils gelöst.
Im Zusammenhang mit den erhaltenen vorzüglichen elektrischen Eigenschaften besteht vorzugsweise wenigstens das mit der Metallschicht in Kontakt stehende Gebiet des Halbleiterkörpers aus Silicium (bzw. Galliumarsenid), wobei wenigstens des mit diesem Gebiet in Kontakt stehende Gebiet der Metallschicht aus Palladium (bzw. Titan) besteht.
Der Halbleiterkörper und die darauf angebrachte Metallschicht, die den gleichrichtenden Metall-
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Halbleiterkontakt bildet, können erwünschtenfalls als ein freitragendes Ganzes ausgebildet werden, wobei die Metallschicht erwünschtenfalls genügend dick gewählt werden kann, wie dies bei der bekannten "beam-lead"~ Struktur der Fall ist. In vielen Fällen ist jedoch die Anordnung, u.a. zur Vergrösserung der mechanischen Festigkeit, vorteilhaft derart aufgebaut, dass wenigstens der erste Teil der Metallschicht (der den gleichrichtenden Metall-Halbleiterkontakt bildet) auf einem Trägerkörper liegt, dessen Dicke grosser, meistens mehr als zehnmal grosser, als die der Metallschicht ist. Vorzügsweise liegen dabei sowohl der erste Teil der Metallschicht als auch der (aus dem Halbleiterkörper hervorragende) zweite Teil auf dem Trägerkörper, wobei sich die Metallschicht an allen Stellen wenigstens bis zum Rande des Trägerkörpers erstreckt. Da die Kühlung am zweckmässigsten in der unmittelbaren Nähe des Metall-Halbleiterkontakts, wo die Wärmeerzeugung stattfindet, durchgeführt werden soll, besteht der Trägerkörper vorteilhaft aus einem thermisch sehr gut leitenden Material und vorzugsweise aus einem oder mehreren Metallen aus der Gruppe, die Kupfer, Silber und Aluminium umfasst, obwohl auch thermisch gut leitende Isolatoren, z.B. Berylliumoxyd, · Anwendung finden können.
Die vorliegende Erfindung gründet sich weiter auf die Erkenntnis, dass die beschriebene Anordnung durch
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ein besonders einfaches und zweckmässiges Verfahren hergestellt werden kann, bei dem im Gegensatz zu den üblichen Verfahren keine Gefahr vor Unterätzung der Metallschicht vorliegt. In diesem Zusammenhang ist ein Verfahren zur Herstellung,einer Halbleiteranordnung der oben beschriebenen Art nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Seite einer Halbleiterschicht eine Metallschicht angebracht wird, die mit der Halbleiterschicht einen gleichrichtenden Metall-Halbleiterkontakt bildet, dass die Halbleiterschicht durch Aetzung von Nuten von der anderen Seite der Halbleiterschicht her unter Verwendung eines die erwähnte Metallschicht praktisch nicht angreifenden Aetzmittels in inselförmige Gebiete unterteilt wird, und dass die Ausserhalb des Halbleitermaterials bestehende Verbindung zwischen diesen inselförmigen Gebieten unterbrochen wird, wobei Teile der Metallschicht beibehalten werden, die die Kontaktfläche zwischen jedem inseiförmigen Gebiet und der Metallschicht völlig umgeben.
Nach einer besonderen bevorzugten Ausführungsform wird dabei nach der Anbringung der Metallschicht und vor der Aetzung der Nuten auf der Metallschicht eine Schicht aus einem Trägermaterial vorzugsweise dadurch angebracht, dass ein Material niedergeschlagen wird, das eines oder mehrere der Metalle aus der Gruppe Kupfer, Silber und Aluminium enthält. Dies kann z,B, durch
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Aufdampfen oder auf chemischem Wege erfolgen, aber findet vorzugsweise durch elektrolytische Ablagerung statt. Dadurch wird nicht nur die Unterätzung der Schottky'-Metallschicht vermieden, sondern es wird auch ein sehr guter thermisch und elektrisch leitender Kontakt zwischen der Metallschicht und dem Trägerkörper erhalten.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine durch das beschriebene Verfahren hergestellte Halbleiteranordnung .
Die Erfindung wird nachstehend für ein Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch einen Querschnitt durch eine Anordnung nach der Erfindung,
Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Detail der Anordnung nach Fig. 1,
Figuren 3-9 die Anordnung nach den Figuren 1 und 2 in aufeinander folgenden Herstellungsstufen, und
Fig. 10 schematisch einen Querschnitt durch eine Anordnung nach der Erfindung ohne Anwendung eines Trägers.
Die Figuren sind schematisch und nicht masstäblich gezeichnet; dies trifft insbesondere für die Abmessungen in der Dickenrichtung zu.
Entsprechende Teile sind in den Figuren in der Regel mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
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Fig. 1 zeigt schematise!! einen Querschnitt durch eine Halbleiteranordnung nach der Erfindung, während Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Teil dieser Anordnung in einem Schnitt längs der Linie I-I der Fig. 2 ist. Im vorliegenden Falle ist die Anordnung eine Lawinendiode (avalanche diode) zum Erzeugen oder Verstärken elektromagnetischer Schwingungen mit einer Frequenz von etwa 10 Hz (1O GHz). Die Diode enthält einen Halbleiterkörper 1 aus Silicium, der aus einem niederohmigen n—leitenden Substratgebiet 2 mit einem spezifischen Widerstand von etwa 0,008 -TL.cm besteht, auf dem eine epitaktische η-leitende Schicht 3 mit einer Dicke von 7 /um und einem spezifischen Widerstand von 0,8 XL°cni angewachsen ist. Ferner enthält die Anordnung eine Metallschicht (5S6)S die aus einer Palladiumschicht 5 mit einer Dicke von 0,1 ,um und einer Goldschicht 6 mit einer Dicke von 0,5 /um zusammengesetzt ist. Die Palladiumseite 5 der Schicht (5»6) bildet einen gleichrichtenden Metall-Halbleiterkontakt (Schottky-Kontakt) mit der epitaktischen Schicht 3 des Siliciumkörpers 1, während die Goldseite 6 der Schicht (5,6) über ihre ganze Oberfläche mit der Oberfläche 7 eines Trägerkörpers k in Form einer Kupferschicht mit einer Dicke von 100 /um in Kontakt ist. Der Metall-Halbleiterkontakt wird von dem kreisförmigen Rand 8 begrenzt (siehe auch Fig. 2).
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Nach, der Erfindung enthält die Metallschicht (5,6) einen ersten Teil A (siehe Fig. 1), der von dem Rand 8 begrenzt wird und über seine ganze Oberfläche den Metall-Halbleiterkontakt bildet, und einen zweiten Teil B, der über den Halbleiterkörper 1 hinausragt. Der Teil B wird von dem Rand 8 des Schottky-Kontakts und von dem Rand 9 des Trägers h begrenzt, wobei der Schottky-Kontakt über die ganze Länge seines Randes 8 an diesen zweiten Teil B grenzt. Dies ist aus Fig. 1 deutlich ersichtlich, die eine schematisch.e Draufsicht auf den Trägerkörper h und den Siliciumkörper 1 mit der zwischenliegenden Metallschicht (5»6) ist. Auf dem Substratgebiet 2 sind (siehe Fig. 1) eine 0,1 /um dicke Palladiumschicht 10 und eine 0,5 /um dicke Goldschicht 11 angebracht. Diese Metallschichten bilden auf dem hochdotierten Substratgebiet einen praktisch ohmschen Kontakt.
Der Durchmesser des kreisförmigen Randes 8
beträgt 120 ,um; die Dicke des plattenförmigen Halbleiterkörpers ist 50 ,um, während der Mindestabstand a zwischen dem Kreis 8 und dem Rand 9 (siehe Fig. 2) I90 /um beträgt, so dass sich, die Metallschicht (5>6) an allen Stellen ausserhalb des Metall-Halbleiterkontakts über einen Abstand erstreckt, der mehr als dreimal grosser als die Dicke des Halbleiterkörpers ist. Der Durchmesser b (Fig. 2) beträgt 80 ,um.
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Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist, ist der Rand der Siliciumplatte abgeschrägt, wodurch der Querschnitt der Platte, von dem Metall-Halbleiterkontakt an gerechnet, abnimmt. Dadurch wird am Rande des erwähnten Kontakts eine möglichst günstige Feldverteilung im Silicium erreicht, wenn an die Metallschicht (5>6) ein negatives Potential in bezug auf den ohmschen Kontakt (10,11) angelegt wird. Dadurch wird eine verhältnismässig hohe Durchschlagspannung (etwa 70 V) der Diode erhalten.
Die Diode ist weiter auf übliche Weise fertigmontiert, wobei der Träger h über eine sehr dünne und somit gut leitende Lotschicht 12 (Dicke etwa 5 /um) auf dem Boden 13 einer Umhüllung befestigt ist, deren Boden durch eine Isolierwand 14 aus keramischem Material von einer Metallplatte 15 getrennt ist, die mit einem Golddraht 16 in Kontakt steht, der mittels einer Wärme-Druck-Bindung auf der Metallschicht (1O,11) befestigt ist.
Die Metallschicht (5,6) bildet auf der ganzen Oberfläche des Kreises 8 einen homogenen Kontakt mit der epitaktischen Schicht 3> ohne dass auf oder nahe bei dem Rand 8 Diskontinuitäten in der Metallschicht auftreten. Dadurch werden die Reproduzierbarkeit und die elektrischen und thermischen Eigenschaften der Diode im Vergleich zu bekannten.Strukturen erheblich verbessert. Ausserdem lässt sich die Diode trotz der geringen Abmessungen des Halbleiterkörpers während der Fertigmontage wegen der
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verhältnismässig grossen Abmessungen (500 χ 500 /um) des Gebildes aus der Metallschicht 5s6 und dem Träger h sehr gut hantieren.
Die beschriebene Halbleiteranordnung lässt
sich auf folgende Weise einfach herstellen (siehe Figuren 3 bis 9).
Es wird von einer Siliciumscheibe ausgegangen, aus der eine Vielzahl einander gleicher Dioden hergestellt werden. Diese Siliciumscheibe besteht aus einem nleitenden Substratgebiet 2 mit ^ 1 1 1/ -Orientierung, einem spezifischen Widerstand von 0,008 .fLoCm und einer Dicke von 200 /um, auf dem eine epitaktische n-leitende Schicht 3 mit einem spezifischen Widerstand von 0,8 A.cm und einer Dicke von 7 /um angebracht ist (siehe Fig. 3)· Anschliessend werden auf der Schicht 3 unter Verwendung üblicher Techniken eine 0,1 /um dicke Palladiumschicht 5 und eine 0,5 /um dicke Goldschicht 6 angebracht (siehe Fig. h). Diese zusammengesetzte Schicht (5>6) bildet mit der Siliciumschicht 3 einen gleichrichtenden. Metall-Halbleiterkontakt.
Auf der zusammengesetzten Metallschicht (5>6) wird dann auf der Seite der Goldschicht 6 auf elektrolytischem Wege eine als Träger dienende Kupferschicht h mit einer Dicke von 100 /um aus einem Kupfersulfatbad niedergeschlagen. Dadurch wird die Struktur nach Fig. 5 erhalten.
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Anschiiessend wird das Substratgebiet 2 teilweise mit einer Aetzflüssigkeit der folgenden Zusammensetzung abgeätzt: 1250 cm3 HN0„ (50 Gew.^), 250 cm3 (rauchende) HN0„ (96 Gew.^), 500 cm3 Essigsäure (98 Gew.^) und 200 cm3 HF (50 Gew.^o) . Der Aetzvorgang wird bei einer Temperatur zwischen 0 und 20C durchgeführt und wird fortgesetzt, bis die Gesamtdicke des Siliciums 50 /um beträgt (siehe Fig. 6).
Dann werden auf dem Substratgebiet 2 eine 0,1 /um dicke Palladiumschicht 10 und eine 0,5 /um dicke Goldschicht 11 durch Aufdampfen angebracht, wonach auf der Goldschicht 11 eine Photoresistmaske 12 angebracht wird (siehe Fig. 7)» wobei in der Halbleitertechnik allgemein übliche Materialien und Maskierungsverfahren verwendet werden. Anschliessend werden die nichtmaskierten Teile der Palladium-Goldschicht (1O,11) mit einer Lösung von 100 g KJ, 50 g J2 und 1000 g Wasser bei Zimmertemperatur weggeätzt, wonach das darunterliegende Silicium (2,3) mit einer Lösung aus 1 Volumenteil HF (50 Gew.^) und 10 Volumenteilen HN0„ (65 Gew.^) weggeätzt wird. Dabei werden die nicht weggeätzten Teile der Palladium-Goldschicht (1O,11) als Aetzmaske verwendet. Während dieser Aetzbehandlung, bei der die verwendete Aetzflüssigkeit die Palladium-Goldschicht (5,6) nicht angreift, werden Nuten 13 (siehe Fig. 8) gebildet, die das Silicium (2,3) in inseiförmige Gebiete unterteilen, deren Querschnitte -
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von der Schicht (5j6) an gerechnet"- infolge Unterätzung nach oben abnehmen, wodurch auch unterhalb des Randes der maskierenden Schichtteile (10,11) ein wenig Silicium entfernt wird. So wird die Struktur nach Fig. 8 erhalten.
Die erwähnten inseiförmigen Siliciumgebiete sind ausserhalb des Siliciums durch die Metallschicht (5»6) und das Trägermaterial, in diesem Falle die Kupferschicht k, miteinander verbunden. Diese Verbindungen werden nun durch eine Schneidebearbeitung mit Hilfe eines Rasiermessers unterbrochen, wodurch einzelne Dioden gebildet werden. Dabei werden Teile der Metallschicht (5,6) beibehalten, die die Kontaktfläche zwischen jedem inseiförmigen Gebiet (2,3) und dieser Metallschicht völlig umgeben. Die hervorragenden Teile der Schichten (10,11) werden durch Pressluft entfernt, wonach die Struktur nach Fig. 9 erhalten wird. Die Dioden können dann je für sich (siehe Fig. 1) in einer geeigneten Umhüllung untergebracht werden·
Wenn der Träger hvor dem Aetzen der Nuten 13 angebracht wird,, ist ein sehr guter elektrischer und thermischer Kontakt des Trägers h mit der Metallschicht (5,6) sichergestellt, im Gegensatz zu üblichen Verfahren, bei denen die Siliciuminseln, die mit je einem Schottky-Kontakt versehen sind, zunächst einzeln hergestellt und dann auf einem Träger befestigt werden, wobei zwischen der Schottky-Metallschicht und dem Träger z.B. Staubteilchen, gegebenenfalls in Vereinigung mit einer schlechten Lötverbindung, vorhanden sein können.
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16- PHN.5127
2142U6
Es dürfte einleuchten, dass sich die Erfindung nicht auf die beispielsweise beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern dass im Rahmen der Erfindung für den Fachmann viele Abwandlungen möglich sind. So kann die Metallschicht (5 j 6) auch eine einfache Schicht homogener Zusammensetzung, z.B. eine Palladiumschicht, eine Nickelschicht oder eine Schicht aus einem anderen geeigneten Metall sein, das mit dem Halbleiterkörper einen Schottky-Kontakt bilden kann. Ferner kann das Halbleitermaterial auch ein anderes Material als Silicium, z.B. Galliumarsenid, sein, in welchem letzteren Falle der Teil der Metallschicht (5>6),der mit dem Galliumarsenid in Kontakt ist, vorzugsweise aus Titan besteht. Auch kann der Halbleiterkörper, statt aus Gebieten mit verschiedenen Dotierungen zu bestehen, homogen sein und z.B. in Form einer dünnen Schicht mit einer Dicke von einige Mikrons angewandet werden.
Der Trägerkörper kann weiter vorteilhaft ausser aus Kupfer auch aus Silber oder Aluminium oder aus Legierungen dieser Metalle, sowie aus anderen thermisch gut leitenden Metallen oder Nichtmetallen, wie Berylliumoxyd, bestehen, wobei in letzterem Falle vorteilhaft ein Anschlussleiter auf dem Teil B der Schicht (5,6) befestigt werden kann.
Die Unterbrechung der Verbindungen zwischen den gesonderten Anordnungen, bei deren Herstellung von
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einer einzigen Halbleiterscheibe ausgegangen wird, kann, wie an Hand der Figuren 8 und 9 beschrieben wurde, durch eine Schneidebearbeitung, aber auch durch andere Verfahren, sowohl mechanische (Kratzen, Brechen, Sägen) als auch chemische (Aetzen) Verfahren, erfolgen, wobei in letzterem Falle aber eine zusätzliche Maskierung erforderlich ist. Weiter kann die Halbleiteranordnung ausser einer Diode auch ein Transistor, z.B. ein Transistor mit einem Schottky-Kollektor, ein Thyristor oder eine andere Anordnung mit einem gleichrichtenden Metall-Halbleiterkontakt sein. Auch ist es nicht notwendig, dass der Halbleiterkörper, wie im beschriebenen Beispiel, über die ganze Dicke einen auf die in den Figuren beschriebene Weise abgeschrägten Rand aufweist; unter Umständen kann diese Abschrägung in einem nicht an den Schottky-Kontakt grenzenden Teil des Körpers angebracht sein oder erwünsentenfalls sogar völlig fortgelassen werden,
Schliesslich sei nicht darauf hingewiesen, dass die Anordnung nach der Erfindung unter Umständen auch ohne Träger hergestellt und benutzt werden kann (siehe z.B. den Querschnitt in Fig. 10). Dabei kann die Schottky-Schicht (5t6) eine derartige Dicke aufweisen, dass die zugleich als Anschlussleiter verwendet werden kann, der der bekannten "beam-lead"-Struktur entspricht.
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Claims (1)

  1. -18- PHN.5127
    PATENTANSPRÜCHE:
    Halbleiteranordnung mit einem Halbleiterkörper und einer Metallschicht, die mit dem Halbleiterkörper einen gleichrichtenden Metall-Halbleiterkontakt (Schottky-Kontakt) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschicht einen ersten über seine ganze Oberfläche den erwähnten Metall-Halbleiterkontakt bildenden Teil und einen zweiten Teil enthält, der über den Halbleiterkörper hinausragt und über die ganze Länge des Randes des Metall-Halbleiterkontakts an diesen Kontakt grenzt. 2. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, bei der der Halbleiterkörper plattenförmig gestaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teil der Metallschicht sich an allen Stellen über einen Abstand, der mindestens gleich der Dicke des Halbleiterkörpers ist, ausserhalb des Metall-Halbleiterkontakts erstreckt.
    3· Halbleiteranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Halbleiterkörpers, von dem Metall-Halbleiterkontakt an gerechnet, über wenigstens einen Teil der Dicke des Körpers abnimmt.
    h. Halbleiteranordnung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung eine Lawinendiode (avalanche Diode) zum Erzeugen und/oder Verstärken elektromagnetischer Hochfrequenzschwingungen ist.
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    ZU2H6
    5« Halbleiteranordnung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens das mit der Metallschicht in Kontakt stehende Gebiet des Halbleiterkörpers aus Silicium besteht, und dass wenigstens das mit diesem Gebiet in Kontakt stehende Gebiet der Metallschicht aus Palladium besteht. 6. Halbleiteranordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens das mit der Metallschicht in Kontakt stehende Gebiet des Halbleiterkörpers aus Galliumarsenid besteht, und dass wenigstens das mit diesem Gebiet in Kontakt stehende Gebiet der Metallschicht aus Titan besteht. 7· Halbleiteranordnung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der erste Teil der Metallschicht auf einem Trägerkörper liegt, der eine grössere Dicke als die Metallschicht aufweist.
    8. Halbleiteranordnung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der erste als auch der zweite Teil der Metallschicht auf dem Trägerkörper liegen, und dass sich die Metallschicht an allen Stellen mindestens bis zu dem Rand des Trägerkörpers erstreckt.
    9. Halbleiteranordnung nach Anspruch 7 oder 9» dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper aus einem thermisch sehr gut leitenden Material besteht.
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    -20- PHN.5127
    2U2U6
    10. Halbleiteranordnung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper eines oder mehrere der Metalle aus der Gruppe Kupfer, Silber und Aluminium enthält.
    11. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Seite einer Halbleiterschicht eine Metallschicht angebracht ist, die mit der Halbleiterschicht einen gleichrichtenden Metall-Halbleiterkontakt bildet, dass die Halbleiterschicht durch das Aetzen von Nuten von der anderen Seite der Halbleiterschicht her unter Verwendung eines die erwähnte Metallschicht praktisch nicht angreifenden Aetzmittels in inseiförmige Gebiete unterteilt wird, und dass die ausserhalb des Halbleitermaterials bestehende Verbindung zwischen diesen inseiförmigen Gebieten unterbrochen wird, wobei Teile der Metallschicht beibehalten werden, die die Kontaktfläche zwischen jedem inselförmigen Gebiet und der Metallschicht völlig umgeben.
    12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Anbringen der Metallschicht und vor dem Aetzen der Nuten auf der Metallschicht eine Schicht aus einem Trägermaterial angebracht wird.
    13· Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial auf elektrolytischem Wege auf der Metallschicht niedergeschlagen wird.
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    -21- PHN,5137
    2U2H6
    14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Trägermaterial, das eines oder mehrere der Metalle aus der Gruppe Kupfer, Silber und Aluminium enthält, angebracht wird.
    15· Durch das Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 14 hergestellte Halbleiteranordnung.
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    Lee rseite
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