Способ изготовления омического соединения

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОМИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ кремниевой структуры с термокомпенсатором большой площади с помощью алюминия или силумина, заключающийся в нагреве до температур сплавления и временной вьщержке, отличающийся тем, что, с целью;улучшения' электрических и тепловых характеристик соединения при одновременном сохранении электрофизических параметров исходных структур, сплавление проводят при 577-600''С с вьдержкой 40-50 мин.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

80,„,,607007 (51)4 Н Ol L 21 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2374148/18-25 (22) 21.06.76 (46) 23.03.86. Бюп. - 11

: (72) Ю.И.Козлов . (53) 621.382(088.8) (56) Курносов А.И. и Юдин В.В. Технология производства полупроводниковых приборов. M., Высшая школа, 1974, с. 107.

Патент США N- 3555669, кл. 29-589, опублик 1971. (54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ 011ИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ кремниевой структуры с термокомпенсатором большой площади с помощью алюминия или силумина, заключающийся s нагреве до температур сплавления и временной выдержке, отличающийся тем, что, с целью улучшения электрических и тепловых характеристик соединения при одновременном сохранении электрофизических параметров исходных структур, сплавление проводят при 577-600 С с выдержкой

40-50 мин.

7 2 у которого интервал кристаллизации о меньше 23 С. Это обеспечивает беспористые швы и растворение кремния на небольшую глубину. При этом сохра- няются исходные характеристики кремниевых структур.

Во время выдержки при температуре сплавления в месте соприкосновения алюминия с кремнием образуется жидкая фаза за счет контактного давления. Образовавшаяся жидкость находится в активированном состоянии и хорошо смачивает и растворяет контактную поверхность кремния до насыщения. Процесс образования жидкой фазы и растворения в системе алюминий - кремний длится 15-25 мин и не зависит от площади контакта.

В течение этого времени не наблюдается взаимодействия жидкой фазы с материалом термокомпенсатора. При выдержке до 40-50 мин на контактной поверхности термокомпенсатора образуется прослойка химического соединения, состоящая из алюминия, кремния и вольфрама, и при 577-600 С создается контакт между кремниевой структурой .и термокомпенсатором.

66700

10!

2$

3S

Филиал ППП "Патент", r.

Изобретение относится к области

/ полупроводникового приборостроения и может быть использовано при изготовлении сплавных омических контак" тов йа""кремниевых структурах с

Р-ь-переходами и соединении их с термокомпенсаторами.

В современной технологии изготовления силовых диодов и тиристоров кремниевая структура с P -h-переходами изготавливается методом диффузии. Затем эта структура со стороны р-эмиттера соединяется с термокомпенсатором методом сплавления. В качестве материала компенсатора применяется вольфрам или молибден, а в качестве контактного сплава— алюминий или силумин. Сплавление производят при 700-1000 С в течение

1-10 мин, что обеспечивает полное смачивание расплавом большой контактной поверхности кремния (более см ) и компенсатора и приводит

2 к качественному контактному соединению большой площади, Однако высокие температуры сплавления ухудшают качество контактного соединения, что приводит к искажению электрофизйческих параметров исходных кремниевых структур с р -переходами.

Известен способ изготовления омического соединения кремниевой структуры с термокомпенсатором большой площади с помощью алюминия или силумина, заключающийся в нагреве до температур сплавления и временной выдержке. По такому способу сплавлеиие осуществляют при 800 С с выдержкой 2 мин. Высокая температура для получения омического контак та с кремниевой структурой, содержащей р-h-переходы, ухудшает ее электрофизическйе свойства.

Целью изобретения является улучшение электрических и тепловых характеристик соединения при одновременном сохранении электрофизических параметров исходных структур.

Поставленная цель достигается тем, что по предложенному способу сплавление проводят при 577-600 С с выдержкой 40-50 мин.

IIpH таком режиме сплавления образуется. сплав алюминия с кремнием, ВНИИПИ Заказ 1338 /3

Изготовление омических соединений кремниевых структур с вольфрамовыми компенсаторами проводят при помощи алюминиевых или силуминовых дисков толщиной 40 мкм. Перед сплавлением детали тщательно обезжиривают, затем . помещают в кассету для сплавления в следующей последовательности: кремний, алюминий или силумин и вольфрамовый термокомпенсатор. Сверху устанавливают груз, кассету, помещают в вакуумную печь, нагревают до 577-, 600 С и выдерживают 40-50 мин. Далее охлаждают до температуры, при которой производится разгрузка кассеты

Предложенный способ изготовления омического соединения кремниевой структуры с термокомпенсатором большой площади обеспечивает качественное соединение при сравнительно низкой температуре (577-600 С), что позволяет сохранить электрофизические параметры исходных кремниевых структур и улучшить электрические и тепловые характеристики приборов.

Тираж 643 Подписное

Ужгород, ул. Проектная, 4