DE1225393B - Verwendung einer Goldlegierung mit ueblichen Borgehalten zur Herstellung eines p-dotierten Bereiches in einem kristallinen Halbleiterkoerper - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

C22c

Deutsche Kl.: 40 b-5/00

S72936VI a/40b

11. März 1961

22. September 1966

Halbleiteranordnungen, wie Gleichrichter, Transistoren, Fotodioden u. dgl., bestehen meistens aus einem im wesentlichen einkristallinen Grundkörper aus Germanium, Silizium oder einer intermetallischen Verbindung von Elementen der III. und V. Gruppe des Periodischen Systems, auf dem Elektroden aufgebracht sind.

Das Aufbringen der Elektroden kann auf verschiedene Art erfolgen, beispielsweise durch Diffusion oder Legierungsbildung. Bei dem Legierungsverfahren wird gewöhnlich eine Folie aus dem Dotierungsstoff bzw. eine Folie aus einem den Dotierungsstoff enthaltenden Material auf eine Halbleiterscheibe aufgelegt und durch eine Wärmebehandlung auflegiert. Hierbei bildet sich eine flüssige Legierung, aus der beim nachfolgenden Erstarren in dem zuerst rekristallisierenden Halbleitermaterial ein kleiner Teil des Dotierungsmaterials verbleibt, während die Restschmelze als Eutektikum erstarrt. Es entsteht in dem Halbleiterkörper eine hochdotierte Rekristallisationszone mit einer auflegierten Schicht aus dem Legierungsmaterial, die etwas Halbleitermaterial gelöst enthält.

Die Erfindung betrifft die Verwendung einer Goldlegierung mit üblichen Borgehalten, zu deren Herstellung eine Vorlegierung aus einem der Metalle Platin, Palladium oder Rhodium mit Bor in gelöstem Zustand mit Gold zusammengeschmolzen ist, zur Herstellung eines p-dotierten Bereiches in einem kristallinen Halbleiterkörper, insbesondere aus SiIizium, durch Auflegieren.

Es sind bereits Verfahren zur Herstellung von n- bzw. p-dotierten Bereichen in Körpern aus Silizium bekanntgeworden, bei denen einem aus Gold bestehenden Teil vor dessen Verbindung mit dem Silizium n- oder p-dotierende Stoffe, z. B. Antimon, zulegiert bzw. in anderer Weise zugegeben werden. Es ist auch bereits ein Verfahren zur Herstellung von Bor enthaltendem Gold bekanntgeworden, das darin besteht, daß Goldpulver und Borpulver innig miteinander gemengt, unter Druck zusammengepreßt und mehrere Tage lang bei einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes des Goldes, vorzugsweise bei etwa 900° C, getempert werden und daß der Preßling anschließend aufgeschmolzen und danach zu einer Folie ausgewalzt wird .

Es wurde beobachtet, daß bei diesem Verfahren gewisse Schwierigkeiten auftreten können, indem das Borpulver sich bei seiner Herstellung mit einem Häutchen aus Bornitrid überzieht, welches die Legierungsbildung bzw. Diffusion behindert. DieErfindung sucht diese Schwierigkeiten zu beseitigen, indem nicht ele-Verwendung einer Goldlegierung mit üblichen
Borgehalten zur Herstellung eines p-dotierten
Bereiches in einem kristallinen Halbleiterkörper

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Als Erfinder benannt:

Hans Nagorsen, Streitberg (OFr.)

mentares Bor in das Gold eingeführt wird, sondern indem ein bereits in einer binären Legierung auf Platin-, Palladium- oder Rhodiumbasis vorhandenes Bor dem Gold zugesetzt wird. Die Bildung der schädlichen Nitridhäute wird hierdurch sicher verhindert.

Es ist bereits ein Verfahren zur Herstellung von Gold-Bor-Legierung bekanntgeworden, welches darin besteht, daß das Gold zuerst mit Magnesium zusammenlegiert, dann dieser Legierung Bor zugefügt wird. Danach wird das Magnesium unter längerer Erwärmung der Legierung bei etwa 2000° C im Hochvakuum ausgedampft. Die Erfindung vermeidet diese extrem hohen Temperaturen. Weiter ist ein Verfahren zur Herstellung von Gold-Bor-Legierungen bekannt, bei dem Gold mit Aluminium und Bor legiert wird. Bei der Verwendung einer Aluminium enthaltenden Goldlegierung können Schwierigkeiten auftreten, welche darauf zurückzuführen sind, daß Gold und Aluminium intermetallische Verbindungen bilden. Die Erfindung überwindet diesen Nachteil.

Zur Herstellung der erfindungsgemäß zu verwendenden borhaltigen Goldlegierung wird eine Vorlegierung aus einem der Metalle Platin, Palladium oder Rhodium mit Bor dem Gold zugesetzt. Diese Metalle sind besonders gut geeignet, da sich in ihnen Bor in bekannter Weise in der gewünschten Menge lösen läßt und da sie bei dem anschließenden Aufbringen der so hergestellten Goldlegierung auf die entsprechenden Halbleiterkörper nicht schädlich sind. Palladium ist dem Platin vorzuziehen, da es zunächst einmal einen niedrigeren Schmelzpunkt besitzt, der durch die Zugabe von Bor noch weiterhin erniedrigt werden kann, und da es auch wesentlich billiger als Platin ist.

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Beispielsweise können in einem Graphit-Tiegel 1 % Bor mit 99 % Palladium zusammengeschmolzen und von dieser Legierung 1 Gewichtsprozent dem Gold zugesetzt werden. Man kann ein Stück der Vorlegierung mit Gold zusammen aufschmelzen, bzw. man kann auch einen Teil der Vorlegierung in flüssiger Phase dem flüssigen Gold hinzufügen.

Beispielsweise können der Goldlegierung weitere an sich bekannte Legierungsbestandteile, wie Wismut und Gallium, welche die Benetzungsf ähigkeit des GoI-des auf dem Halbleitermaterial fördern, vor der Zugabe der Vorlegierung zugesetzt werden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verwendung einer Goldlegierung mit übliehen Borgehalten, zu deren Herstellung eine Vorlegierung aus einem der Metalle Platin, Palladium oder Rhodium mit Bor im gelösten Zustand mit Gold zusammengeschmolzen ist, zur Herstellung eines p-dotierten Bereiches in einem kristallinen Halbleiterkörper, insbesondere aus Silizium, durch Auflegieren.

2. Verwendung einer Legierung der im Anspruch 1 angegebenen Zusammensetzung und Herstellungsweise, wobei- die Vorlegierung nunmehr mit Gold zusammengeschmolzen ist, das an sich bekannte Legierungsbestandteile enthält, die die Benetzungsfähigkeit des Goldes auf dem Halbleitermaterial fördern, für den im Anspruch 1 genannten Zweck.

3. Verwendung einer Legierung der im Anspruch 1 angegebenen Zusammensetzung und Herstellungsweise, wobei 1 Gewichtsprozent der aus 99 Gewichtsprozent Palladium und 1 Gewichtsprozent Bor bestehenden Vorlegierung mit 99 Gewichtsprozent Gold zusammengeschmolzen ist, für den im Anspruch 1 genannten Zweck.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1101769;
E. Raub, »Die Edelmetalle und ihre Legierungen«, 1940, S. 225;

M. Hansen, »Constitution of Binary Alloys«, 1958, S. 257.

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