Способ создания контакта
Патент 447108
Авторы
Классы МПК
Способ создания контакта
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистимеских
Республик
ОП ИСАЫИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДИТЕЛЬСе ВУ (11) 447108 (61) Дополнительное к авт. свил-вуЫ (51) М. Кл, Н 0I Ь 21/20 (22) Заявлено 01.11.73(21) 1964351/26-25 с присоединением заявке ¹Н 01 4 21/26
Гасударственный комитет
Совета Министроо CCCP ио делам изобретений н отирмтий (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.08.783эюллетень №29 (45) Дата опубликования опнсання21.06.78 (53) УДК62 1.382 (088.8) Б. M. Вул, Г. Е. Иванникова, Г. A. Калюжная, В. И. Денис, М. М. Ярмалис и В. И. Реджшис (72) Авторы изобретения
Ордена Ленина физический институт им. П. Н. Лебедева и Ордена Трудового Красного Знамени институт физики полупроводников АН Литовской CCP (71) Заявители (54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ KOBTAKTA изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов и касается создания контакта с высокоомным кремнием. Такие KDBT&KTbI необходимы в полупроводниковых приборах, в которых при работе создаются сильные эдектрические поля.
Известен способ получения омического контакта с кремнием методом вплавления, заключающийся в том, что в пластину та кремния в вакууме вплавляют золото, легированное сурьмой. Однако известный способ позволяет получать контакты на кремнии с удельным сопротивлением ф
200 Ом см, не инжекгирующие неоснов- т5 ные носители гока только до полей напряженностью 1-2 кВ/см. В целом ряде технических применений, например в полупроводниковых датчиках для работы в качестве детекторов мошности в ВЧ и СВЧ 20 трактах, где используется кремний с удельным сопротивлением 200 Ом см и выше, изготовление контактов этим методом приводит к тому, что характернотики датчиков ухудшаются и в отдельных 25 случаях становятся вообще непригодными для работы при больших уровнях мошноотей, когда напряженность электрического поля в приборе превышает несколько вольт на сантиметр.
Цель изобретения - разработка контакта, не инжектнрующего носители тока в электрических подах напряженностью превышающей 10 кВ/см.
Согласно нзобрегеннто для достижения поставленной цели поверхность высокоомной кремниевой пластины il -типа проводимости обрабатывают концентрированным потоком полихромагического света в интервале длин волн от 0,2 до 1,2 мкм мошностью 10 - 10 Вгlсм, создавая
2 о
-определенный по направлению и величине температурный градиент;.на обработанную пластину наносят низкоомный слой кремния того же типа проводимости толшиной не менее 150 мкм с зеркально гладкой поверхностью и впоследствии в нанесенный слой вплавляют золото,.легированное сурьмой.
Заказ 4299/49
Тираж 960
П одписное
ЦНИИПИ филиал ПП ("Патент",.г. Ужгород, уп. Проектная, 4
Способ осуществляется следующим образомм.
Ппастину кремния, полированную химической или механической обработкой, помещают в реакционную камеру, которую продувают аргоном для удаления воздуха, 5 заполняют водородом, имеющим точку росы минус 83оС. Пластину кремния обрабатывают концентрированным световым потоком, вследствие .чего происходит ее нагрев. При температуре 1200 С в тече-10 о ние 10 мин происходит полная очистка поверхности от окисной пленки и адсорбированных примесей, а также улучшение структуры приповерхностного слоя.
В ту же самую реакционную камеру, t5 не прерывая нагрева подложки концентриPDaBHHbIM световым потоком, пОдаЮт дОэированную смесь очищенного водорода с тетрахпоридом кремния, легированным хпо ристым фосфором. Прн этом пластину крем- 20 ния располагают таким образом, что по» верхность, на которую осуществпяется на:ращивание слоя, нагревается до более вы-. сокой температуры, чем толща подложки.
Найдено, что необходимым условием роста зеркально гладких слоев топщнной
150-200 мкм явпяется более высокий (на 40-70оС) нагрев поверхности расгущей пленки по сравнению с обратной сгороной пластины. Рост ппенки кремния тюпциной 150-200мкм происходит в спедующем режиме.,: температурный градиент по толщине ппастины составляет 250ЗООоС/см, температура роста ппенки
1000-1200 or, мопярное отношение тетра-15 хлорида кремния к водороду 0,01-0,6, расход водорода 1-300 п/ч, длительность процесса 30-45 мин.
В кварцевой ампуле в атмосфере арго- 4о на при температуре 1100оС приготовпяют сппав 99 7 золота и 1 % сурьмы.
Полученный сплав в форме шарика прокатывают в фольгу топтциной ф 50 мкм..
Затем к поверхности нанесенного слоя, 4 предварительно обезжиренной и травленой в плавиковой кислоте, с помощью графитовой обоймы прижимают. фольгу из снпава, всю эту систему помещают в кварцевую печь и откачивают до давления не ни- О ке 10 -10 - мм pr.ñò. Печь нагреваегся, и в течение 6-10 мин. при 720-750оС и непрерывной откачке вппавпяют в нанесенный слой золото, пегированное сурьмой.
После этого печь выкпючают и образец
Постепенно охлаждают до комнатной темПературы.
Термообработка кремниевой пластины перед нанесениел эпнтаксиапьногD слоя кремния концентрированным попихроматическим световым потоком из источника ксеноновой лампы типа ДКСР-5000, позволяющей получить световые потоки мощностью порядка lO — 10 Вт/см, а З 2 обеспечивает равномерный по всей плошади пластины разогрев и испарение приповерхностных споев с нарушенной криотаппической структурой, окисной пленки и адсорбированных примесей, что приводит к полной пиквидации поверхностногo слоя с нарушенной кристаллической решеткой и обеспечивает выращивание на этой подложке совершенного монокристаппического слоя топщиной 150мкмибопьшесзеркапьно гладкой поверхностью. Кроме тс
ro, результатом такой обработки являет» ся то, что между подложкой и выращенной пленкой отсутствуют высокоомные прослойки, которые при обычных способах создания контакта приводят к ухудшению
er D качества — инжекции из контакта.
Во время наращивания пленки нагрев пластины осуществляют таким образом, чтобы поверхность растущего слоя была нагрета до более высокой температуры, чем топща выросшего споя, и пластины, что создает, наиболее бпагоприяткое с точки зрения условий кристаллизации направпение температурного градиента от растущего слоя вглубь ппастины. ф ормупа изобретения
Способ создания контакта, например, дпя высокоомного кремния И-типа, включающий обработку поверхкости попупроводHHKDBDN пластины например, светDabtM поI током, выращивание на ней ниэкоомного эпитаксиапьного слоя и нанесения спея . металла, например золота, легированного сурьмой, о т и и ч а ю шийся тем, что, с цепью повышения уровня напряженности электрического поля, при котором начинается инжекция неосновных носитепей тока из контакта, исходную пластину обрабатывают концентрированным. потоком попихроматического света в интервале длин вопн 0,2-1,2 мкм мощностью 10
10 Вт/cM в атмосфере водорода в re2 чение 5-10 мин при 1200-1300оС, причем располагают ее таким образом, что создается температурный градиент, направленный в толщу пластины, составляющий 250-300 оС/см, а затем, не прерывая воздействия светового потока, выращивают низкоомный слой толщиной не менее 150 мкм.