Способ формирования контактного слоя титан-германий

Авторы патента:

H01L21/283 - осаждением электропроводящих или диэлектрических материалов для электродов

Владельцы патента RU 2343586:

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" (ДГТУ) (RU)

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано в производстве полупроводниковых приборов и интегральных схем. Сущность изобретения: в способе присоединения кремниевого кристалла к кристаллодержателю на посадочную поверхность кристалла проводят последовательное напыление двух металлов титан-германий, а пайку кристалла к кристаллодержателю проводят при температуре 280-300°С.Техническим результатом изобретения является повышение надежности контакта кристалла с кристаллодержателем и стабильности процесса присоединения.

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано в производстве полупроводниковых приборов и интегральных схем.

Известен способ соединения полупроводникового кристалла с кристаллодержателем [1]. Сущность изобретения заключается в том, что на соединяемые поверхности кристалла и кристаллодержателя наносят слои металла: на кристалл - магний, на кристаллодержатель - алюминий, между ними размещают припойную прокладку из алюминий-магниевого сплава электрического состава, нагревают детали до 450-750°С, при которой образуется жидкая прослойка, выдерживают и охлаждают до формирования паяного соединения.

Недостатком способа является сложная технология, высокие температуры, низкая производительность процесса.

Известен способ соединения полупроводникового кристалла с кристаллодержателем [2]. Сущность способа заключается в напылении на обратную сторону пластин слоя металлов титан-германий (Ti-Ge), между поверхностями кристалла и кристаллодержателя размещают припойную прокладку оловянно-свинцовую, нагревают детали до формирования паяного соединения.

Недостатком способа является ненадежность контактного соединения.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности контакта кристалла с кристаллодержателем и стабильности процесса присоединения.

Сущность способа заключается в том, что на обратную сторону кремниевой пластины наносят последовательно в едином технологическом цикле два металла: титан-германий. Разделяют пластину на кристаллы и производят пайку кристаллов к кристаллодержателю при температуре 280-300°С в течение 2-4 с. Данное сочетание напыляемых слоев обеспечивает получение надежного контакта кристалла с кристаллодержателем, 100% распределение припоя по поверхности кристалла, отсутствие пор в припое, улучшение выходных характеристик прибора.

Качество посадки контролируется методом отрыва с определенным усилием и визуально под микроскопом. При проведении контроля посадки кристалла с двухслойной металлизацией кристалл не отрывается от кристаллодержателя при приложении соответствующего усилия, а при приложении большего усилия разламывается сам кремний. Это объясняет то, что посадка кристалла качественная. При визуальном контроле под микроскопом со всех сторон кристалла по периметру проступает припой на 0,5-1,0 мм от края, что показывает удовлетворительное распределение припоя по всей площади кристалла. Более того, контроль площади распределения припоя по основанию кристалла с помощью рентгеновского микроскопа показал 100% распределение припойного слоя по площади кристалла без пор, что улучшает тепловые свойства прибора.

Сущность изобретения подтверждается следующими примерами:

ПРИМЕР 1. Процесс проводят в установке вакуумного напыления (методом магнетрона) в которой размещены кремниевые пластины. Задают режимы напыления металлов: титан-германий. Процесс проводят в едином технологическом цикле, на поверхности полупроводника формируется тонкая металлическая пленка. Процент выхода годных на операции «Посадка кристалла» составляет 95-96%.

ПРИМЕР 2. Способ осуществляют аналогично примеру 1. Задают режимы напыления металлов: титан-германий. Процент выхода годных на операции «Посадка кристалла» составляет 99-100%.

Использование данного способа позволяет повысить надежность контакта кристалла с кристаллодержателем при проведении процесса напыления двух металлов: титан-германий в едином технологическом цикле.

Способ присоединения кремниевого кристалла к кристаллодержателю полупроводникового прибора, включающий последовательное напыление на посадочную поверхность кристалла слоев металла и пайку кристалла к кристаллодержателю, отличающийся тем, что проводят последовательное напыление двух металлов титан-германий, а пайку кристалла к кристаллодержателю проводят при 280-300°С.

Способ изготовления самосовмещенной встроенной медной металлизации интегральных схем // 2230391

Способ изготовления твердотельного прибора // 2189088

Изобретение относится к полупроводниковой электронике и может быть использовано при изготовлении твердотельных приборов и их электродов. .

Способ магнетронного распыления // 2114487

Изобретение относится к области тонкопленочной технологии и предназначено для использования в микроэлектронике и интегральной оптике. .

Полупроводниковое устройство, обладающее двухслойной силицидной структурой и способы его изготовления /варианты/ // 2113034

Изобретение относится к MOS полупроводниковому запоминающему устройству, в частности к полупроводниковому устройству, повышающему высокотемпературную стабильность силицида титана, применяемого для изготовления вентильной линии полицида в DRAM (памяти произвольного доступа).

Способ изготовления инжектирующего контакта к моносульфиду самария // 2089972

Изобретение относится к полупроводниковой электронике и может быть использовано при формировании металлизации полупроводниковых приборов на основе моносульфида самария с использованием методов термического испарения, магнетронного и ионно-плазменного распыления и др.

Способ изготовления полупроводниковых приборов // 2080686

Состав для электрохимического нанесения никелевых покрытий // 2009571

Изобретение относится к электрохимии (гальванотехнике), в частности к получению никелевых покрытий с низким переходным сопротивлением, например, для омических контактов к полупроводниковым материалам.

Способ получения омических контактов к арсениду галлия // 1817159

Способ создания полевых транзисторов с затвором шоттки для сбис зу на арсениде галлия // 1559975

Изобретение относится к полупроводниковой электронике и может быть использовано при формировании СБИС ЗУ на арсениде галлия. .

Способ формирования электрически изолированных областей кремния в объеме кремниевой пластины // 2403647

Изобретение относится к приборам микро- электромеханических систем (МЭМС), в частности к их изготовлению на стандартных пластинах кремния

Способ изготовления медной многоуровневой металлизации сбис // 2420827

Изобретение относится к технологии изготовления многоуровневой металлизации интегральных схем

Способ изготовления полупроводникового прибора // 2591237

Изобретение относится к технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления контактов с пониженным сопротивлением. В способе изготовления полупроводникового прибора формируют контакты на основе силицида платины. Для этого наносят пленку платины толщиной 35-45 нм электронно-лучевым испарением на кремниевую подложку, нагретую предварительно до 350°C, со скоростью осаждения 5 нм/мин. Затем проводят термообработку в три этапа: 1 этап - при температуре 200°C в течение 15 мин, 2 этап - при температуре 300°C в течение 10 мин и 3 этап - при температуре 550°C в течение 15 мин в форминг-газе, при смеси газов N2:H2=9:1. Предлагаемый способ изготовления полупроводникового прибора обеспечивает снижение сопротивления контакта, повышение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных. 1 табл.

Способ изготовления полупроводникового прибора // 2610056

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии формирования силицидных слоев с низким сопротивлением. Изобретение обеспечивает снижение сопротивления, повышение технологичности, улучшение параметров, повышение качества и увеличение процента выхода годных. В способе изготовления полупроводниковых приборов на пластине кремния формируют аморфный слой имплантацией ионов кремния с энергией 50 кэВ, дозой 5⋅1015 см-2, при температуре подложки 25°С. Перед нанесением слоя палладия подложку последовательно протравливают в азотной, серной и плавиковой кислотах, затем промывают деионизованной водой. Слой палладия наносят при температуре 25-100°С толщиной 0,1 мкм, со скоростью 1,5 нм/сек. После нанесения слоя палладия проводят термообработку в вакууме при давлении (2-8)⋅105 мм рт.ст., температуре 250°С в течение 20-30 мин. В результате образуется силицид палладия Pd2Si. 1 табл.

Способ увеличения порогового напряжения отпирания gan транзистора // 2642495

Изобретение относится к технологии силовой электроники, а именно к технологии получения дискретных силовых транзисторов на основе нитрида галлия (GaN), работающих в режиме обогащения. В способе увеличения порогового напряжения отпирания GaN транзистора, включающем создание на поверхности кремниевой пластины с эпитаксиальной гетероструктурой типа p-GaN/AlGaN/GaN подзатворной р-GaN меза-области, межприборной меза-изоляции, формирование омических контактов к областям стока и истока транзистора, формирование двухслойной резистивной маски литографическими методами, очистку поверхности полупроводника, осаждение тонких пленок затворной металлизации, извлечение пластины из вакуумной камеры установки напыления, удаление резистивной маски, перед напылением тонких пленок затворной металлизации пластину подвергают обработке в атмосфере атомарного водорода в течение t=10-60 секунд при температуре Т=20-150°С и плотности потока атомов водорода на поверхность пластины, равной 1013-1016 ат. см-2 с-1. Изобретение обеспечивает увеличение порогового напряжения отпирания GaN транзистора при использовании пленок барьерных металлов к p-GaN подзатворной области с высокой работой выхода электронов. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.