"способ создания контактов к полупроводниковым приборам

"способ создания контактов к полупроводниковым приборам

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.11.67 (21) 1196191/18-25 (51)PA. Кл.2

И 01 L 21/28 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет 091166

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 250579 Бюллетень ¹ 19

Дата опубликования описания (53) УА 621. 382 (088. 8) Иностранцы

Зигберт Хайзе, Ханс-Иоахим Мунте и Хартвин Оберник (ГДР) (72) Авторы изобретени я

Иностранное предприятие ФЕБ Верк фюр Фернзеэлетроник (ГДР) . (71) Заявитель (54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ КОНТАКТОВ

К ПОЛУПРОВОДНИКОВ1)М ПРИБОРАМ

Изобретение относится к способам создания контактов к полупроводниковым приборам, имеющим области дырочной проводимости, которые содержат по меньшей мере один р-л-переход, 5 в результате гальванического осаждения металла. Данный способ пригоден преимущественно для контактирования большого числа полупроводНиковых структур, которые расположены на одной кристаллической подложке рядами или колонками.

Известен способ создания контакта, включающий простое наложенйе подво= дящего провода на полупроводниковый электрод и последующую спайку посредством термической обработки (11 .

В этом случае появляются металлические промежуточные слои, материал которых служит для одновременного получения р-и-перехода сплавлением.

Однако в связи с повышением, граничных частот полупроводниковых приборов возникают новые проблемы из-за. уменьшения площадей p-n-переходов и, вместе с .тем, с уменьшением поверхностей контактов.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ создания контактов к полупроводниковьтм приборам с областями р-типа, которые имеют, по меньшей мере, один р-п-переход, посредством гальванического осажцения Me1àëëà, путем погружения в ванну с контактным материалом и электродами, подключенными к источнику напряжения (2!.

Недостатком этого способа является необходимость в нанесении защитных покрытий на поверхность полупроводниковых структур.

Целью изобретения является упрощение технологии изготовления контактов.

Достигается, это тем, что один электрод источника напряжения подключают;по меньшей мере, к одной

Л -области полупроводникового прибора а второй - к электроду, предпочтительно состоящему из контактного материала, причем в качестве источника напряжения используют периодическое переменное напряжения, при этом результирующий ток в рабочей точке ниже омической области диодной характеристики устанавливают в пределах 10 5 — 10 А

Для получения контактов к полупроводниковЫм зонам с дырочной проводимостью поверхйость зон в будущих мес3 6242

;так контакта изолируют защитным слоем, причем каждая полупроводниковая структура должна содержать р-и-переход (это относится также и к зонам с электронной проводимостью) целесообразно перед погружением в ванну на изолирующий слой нанести вспомогатель ные металлизированные дорожки для коммутации соответствующих эоМ с дырочной и электронной проводимостью.

Прн необходимости в полупроводниковую структуру вводятся дополнительные области р-типа, удаляемые при разделении пластйн после формирования контактов.

Изобретение основывается на ис"пользовании несимметрии проводимос- 15. ти р-и-перехода. Как исходный материал для осуществления способа примейяется полупроводниковая плаотина

П-типа, в которой обычным образом формируют зоны р-типа. Иа:обратной 20 стороне пластины создают общий .электрод. При приложении к нему отрицательного потенциала происходит замыкание цепи через р-tl- переход, электролит гальванической ванны и противоположный электрод. При достижении определенного соотношения потев циалов происходит асаждение металла из электролита на поверхность полупроводника. При приложении к общему электроду положительного потенциала. происходит растворение металла c;ci всех участков поверхности, не зациценных р-П-переходами, йаходящимися в непроводящем состОянии (a частности, П-области) . . 35 переключение полюсов гальванической ванны должна. происходить "пеРиодически, при аМ коэф@ициеит заполнения периодов по напряжение майет . быть различным, Если КОличество йене ® несенного заряда на интервалах с раз - ной полярностью пастаяйио °

Обнаружена, чта сйосаб не требует дополнитель нага маскираванйя ддя опре деления границ р-областей, посколькУ 45 в электролите создается такое p6c пределение зарядов, чта ионы .отти - гиваются от непосредственной границы р-t1-переходов в р-область.

Способ позволяет соедавать конт@к-", щ ты одновременно к большому количест- ву приборов, когда, например, " 10ОО элементов расположены на Одной пс лу-" проводниковой пластине.

На Фиг.l изображен разрез крйстал лической пластины; на Фиг.2 дана принципиальная схема для осуществления способа; на Фиг.3-7 - отражен способ создания контактов при изгато» вленин транзисторов на Фиг.8 .- раз- рез готовой полупроводниковой пласти-,б0 ны, вид сверху.

Пример 1. Кристаллическая .:пластина 1 (см.фиг.l),ñíàáæeíà обцим основанием (контактом). 2. Всю поверхность пластины покрывают слоем

44 4 окисла 3, в котором вскрывают ок- на 4. Сквозь эти окна обычным путем формируют р-области 5. Затем, одновременно с удалением окисла, образовавшегося в окнах 4, протравливают систему окон б, имеющую форму сетки.

Эта сетка располагается между отдельными р-и-переходами и служит для разделения пластины на отдельные элементы. Обработанную таким образом кристаллическую пластину 1 помещают в гальваническую ванну (см.фиг.2).

Основание 2 пластины через подводяций провод 7 связано с полюсом источника напряжения 8. Другой полюс источника связан с электродом 9, состоящим иэ серебра. В электрическую цепь включены кроме того амперметр

10 и переменное сопротивление 11. С помощью амперметра 10, измеряюцего среднее значение, определяют результирующий выпрямленный ток, протекающий через р-п-переход. Ток, измеряемйй амперметром 10 подбирается порядка 10 A и в процессе создания контактов равномерно возрастает да величины 100 ма/см для одного диодного

2 элемента, благодаря чему длительность процесса сокрацается до 3-4 часов для пластины с 800 отдельными диодами, Затем полупроводниковую пластину промывают в дистиллированной воде, а отдельные контактные поверхности обычным образом защйщают. .Использование известных способов не позволяет, в отличие ат предложенного, получить сетки для последующего разделения структуру. Кроме того, ограничение на плацадь контактов определяется лишь достаточной механической прочностью контактов, получаемых гальваническим методом, что позволяет улучшить частотные характеристики приборов.

Ероем того, за счет планарности

nceyчаемых проводящих покрытий улучшаются праводяцие качества и теплопровадность контактов.

Пример 2. Как изображена на .фиг.3-7, на 4-типа пластине 12

Формируют окисный слой.13, вытравливают в нем окна 14,.через которые формируют р-.области 15 (си.фиг.З).

Фри этом э отверстиях 14 ваэникает новый слой окисла 16, Й катарам вскрывают окна 17 для создания й-обла стей 18 (см.фиг.4). Увеличивается таящийа окиеного слоя по всей поверхности (см.фиг.б) и вскрываются" окна к областям р- и и-зон 17 и 19.С помощью ФотолитограФии на поверх,ность пластины наносят вспомогательные металлизированные дорожки 20. для того, чтобы по мере надобности ,связать р-зову одного элемента с

IVI-зоной саседиега элемента.

6дновременно с протравливанием отверстий 17 и 1.9 наносят разделительную сетку 21 (см.фиг.8), преры664244

Формула изобретения

5 Ч б

Ч t3 1Ч б вающуюся в местах создания металлических вспомогательных дорожек.

На обратной стороне пластины располагают общий электрод 22 с подводящим проводом 23.(см.фиг.б и 7). Отдельные участки вспомогательных металлизированных дорожек покрывают лаком 24.

Обработанную таким образом полупроводниковую пластину помещают в гальваническую ванну, как и в первом примере ° После такой обработки на открытых участках металлических дорожек образуются контакты 25 и 26 к й- и р-областям.

1. Способ создания контактов к полупроводниковым приборам с областями р-типа, которые имеют по меньшей мере один р- tt-переход, посредством гальванического осаждения металла путем погружения в ванну с контактным мат ери алом и электродами, подключенными к источнику напряжения, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления контактов, один электрод источника напряжения подключают, по меньшей

5 мере, к одной й-области полупроводникового прибора, а второй — к электроду, предпочтительно состоящему иэ контактного материала, причем в качестве источника напряжения исполь10 зуют периодическое переменное напряжение.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что результирующий ток в рабочей точке ниже омической области диодной характеристики устанавливают в пределах 10 - 10 л.

Источники информации, принятые во внимание при экспертйэе

1. 3ЕЕЕ, 11(1), р. 33, 1964.

2. Днокс Дж.14. Печатные схемы

ИЛ., M. 1963, с ° 23-27.

664244

12 13 17 15 1У 6 20

17 Ю 2а 2О ZS 26 2Ч

22

Фиг. 6

26 фиг.д

Составитель E.×óäîâà

Редактор Е.Гончар Техреду Н, Бабурка КоРРектоР А, Гриценко

Заказ 3010 50 Тираж 922 . Подйисное

ЦЯИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и октрытий

113035< Москваг Ж-35 Ра чаская наб. g,4/5

Фйлйал ППП Патейт, г.Ужгород, ул.Проектная,4