Способ получения сплавного контакта

Способ получения сплавного контакта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3. Способ по и. 1, ющий ся тем что титана толщиной менее никеля толщиной 2000 отлича наносят слой о

1000 А и слой

А.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 1390492/26-25 (22) 30.12.69 (46) 30.03.84. Бюл. Ф 12 (72) Ю.С.Акимов, А.А;Галаев, С.С.Горелик, Б.И.Гофман, В.Д.Ермошин, С.К,Коровин, В.В.Наумов, К.А.Преображенцев, С.В;Фронк, В.Л.Шварцман и В.В.Горшенин (53) 621.3.066.6(088.8) (54)(57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СПЛАВНОГО КОНТАКТА МЕТАЛЛА С ПОЛУПРОВОДНИКОМ путем нанесения слоев активного и коррозионно-стойкого металлов с последующим вплавлением электродного материала, о т л и ч а ю щ и и (19) (И)

З(5Н Н 01 4 21/24, Н 01 21/44 с я тем, что, с целью уменьшения глубины проникновения электродного материала в полупроводник, корро- зионно-стойкий металл наносят толщиной в 1,5-5 раз больше толщины активного металла и между ними наносят слой германия толщиной до 5 мк.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что наносят слой титана толщиной менее 1000 А, слой германия толщиной -2 мк и слой нио келя толщиной 2000 А.

320227

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов, а именно к способам получения сплавных контактов.

Известен способ получения контакта электродного металла с полупроводником нанесением одного или нес 1 скольких металлических слоев общеи

%òîëùèíîé менее 1000 А при температуре не ниже 400 C с последующим вплаво лением электродного материала при температуре, не ниже температуры эвтектики электродный металл-полупроводник.

Известный способ, хотя и дает высокую механическую прочность контакта металла с полупроводником, но не обеспечивает небольшой глубины вплавления, особенно при получении контакта на большой площади.

Цель изобретения — уменьшить глубину проникновения электродного металла в полупроводник. Для достижения этой цели предлагается перед сплавлением электродного металла с полупроводником на контактную поверхность полупроводника термическим распылением в вакууме наносить толщиной менее 1000 А слой активного металла, способного к восстановлению окисной пленки на поверхности полупроводника. На слой активного металла наносят слой германия толщиной до 5 мк, затем на эти слои наносят слой металла, стойкого к коррозии, толщиной 1,5-5 раз больше, чем слой активного металла.

При этом активный металл выбирают из группы, содержащей, например, тантал, титан, хром, ниобий и цирконий, а металл,- стойкий к корроэии,— иэ группы, содержащей, например, золо.— то, никель и серебро. Далее на полученные слои либо вакуумным распылением, либо электролитическим способом наносят слой электродного металла толщиной не менее

0,05 мк и отжигают многослойную структуру при температуре, не ниже температуры плавления эвтектики имеющихся компонентов до образования на поверхности полупроводника расплава. Нанесенные на поверхность полупроводника металлизирующие покрытия растворяются в образующейся жидкой фазе состава электродный металл— полупроводник.

При этом в качестве электродного металла используют, например, золотг и серебро.

Тонкий слой активного металла по крайней мере,, частично восстанавливает окисную пленку на поверхности кремния, увеличивая на несколько порядков плотность центров начала сплавлення кремния с электродным металлом. Окисная пленка может восстанавливаться либо в процессе напыления активного металла, если подложку нагревают до соответствующей температуры, либо в процессе сплавления.

Слой германия наносят при необходимости уменьшить глубину вплавления, количество растворенного кремния в жидкой ванне уменьшится благодаря германию.

Слой коррозионно-стойкого металла предохраняет восстановленные участки кремния и нанесенный активный металл от окисления при выгрузке образцов из вакуумной камеры для последующего нанесения электродного металла.

Кроме того, в случае использования системы кремний-титан-никель-золото, никель также снижает температуру начала появления жидкой фазы вследствие образования низкоплавкой тройной эвтектики .кремний-никель-золото.

После нанесения электродного металла при последующем прогреве образуются многочисленные зародыши . жидкой фазы состава кремний-никельзолото. При этом в начальный момент существенную роль при образовании низкоплавкого раствора играет кремний, восстановленный нз двуокиси кремния. Отдельные зародыши жидкой фазы сливаются между собой до начала их значительного углубления в подложЗ ку кремния.

Таким способом можно получить н выпрямляющий контакт. При этом либо используют электродный металл, легированный нужной примесью, либо соответствующую примесь наносят в виде дополнительного слоя, в зависимости от ее свойств, перед илн после нанесения корроэионно-стойкого металла.

Предлагаемый способ может быть реализован в различных комбинациях.

Активный металл выбирается из ряда: хром, титан, тантал, ниобий, цирконий, металл„ стойкий к коррозии,— никель, золото, серебро; электродный материал — золото, серебро.

Составитель

Редактор Л. Письман Техред М.Гергель

Корректор А. Зимокосов

Заказ 2379/3 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета CCCC по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 32022

Этим способом получают контакт по всей поверхности полупроводника с равномерным фронтом вплавления.

Он применим при изготовлении полупроводниковых приборов различного класса.

Описываемый способ позволяет присоединять необходимые выводные электроды, покрытые или изготовленные из металла электрода, одновременно с 10 получением расплава на контактной поверхности полупроводника.

Выводные электроды и кристаллодержатели могут быть любой формы и конфигурации. В случае необходимости расплав дополнительно покрывают

7 4 любым проводящим металлом. Материалом кристаллодержателя может быть металлизированная керамика.

Для. получения расплава на контакт» ной поверхности полупроводника можно использовать их сплавы с полупроводниковыми материалами, например сплавы эвтектического состава золото-германий нли золото-кремний.

При изготовлении выпрямляющих контактов можно использовать и такие электродные металлы, которые в результате сплавления их с полупроводником создают донорные или акцепторные уровни,