Das allgemeine Kontaktsystem
als ein Die Aufbringung des Kontaktsystems ist Teil des komplexen technologischen Prozesses zur
ontakte Bauelementeherstellung. Die Beschichtung mit Metallen erfolgt mittels Elektronenstrahl-
ite und verdampfung, höherschmelzende Materialien werden aufgesputtert. Anschließend erfolgt hier
eine Formierung bei 400°C, 30 s. Dabei laufen Diffusionsprozesse und chemische Reaktionen
der einzelnen Komponenten ab, in deren Folge eine Phasenbildung stattfindet, die den
gewünschten elektrischen Kontakt der Metallschichten zum Halbleitermaterial herstellt. Um
einen guten ohmschen Kontakt zu erreichen, muß die Diffusion der Einzelkomponenten und die
Phasenbildung gesteuert und kontrolliert werden, denn unkontrollierte Diffusion kann zur
Zerstörung der inneren Epitaxiestrukturen und zu Kurzschlüssen benachbarter Leiterbahnen
führen. Im FBH werden auf GaAs-Halbleiterbauelementen die nachfolgend beschriebenen
Schichtsysteme verwendet.
Auf dem Halbleitermaterial (GaAs) werden in der Folge zuerst 100 nm AuGe, dann 28 nm Ni
und als Abschluß 100 nm Au aufgedampft. Die Gold-Deckschicht hat die Aufgabe, den Kontakt
nach außen inert abzudecken und eine gute Grundlage zur Kontaktierung (Bonden, Löten...) zu
bilden. Die AuGe-Schicht stellt die eigentliche Diffusionsschicht dar. AuGaNi-Phasen bilden
nach der Formierung den ohmschen Kontakt. Die Ni-Zwischenschicht verhindert bei der
Formierung laterales Aufschmelzen des AuGe, dessen Schmelztemperatur unterhalb der For-
mierungstemperatur liegt und sorgt damit für eine glatte Oberfläche des Kontaktes, Die Abb. 2
zeigt die TEM-Aufnahme eines Standardschichtsystems vor der Formierung. Zu erkennen ist die
kristalline Au-Schicht mit der Ausbildung von Korngrenzen und Zwillingen.
'stemen EA
werden
ilfe der —Ni
egeben:
— AuGe
Abb. 2: TEM-Autnahme eines ohmschen Kontaktes vor der Formierung
Prakt. Met. Sonderbd. 26 (1995) 341