“способ создания контактов к полупроводниковым приборам

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республикон 664244 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ополнительное к авт. свид-в 2) Заявлено 09.1присоединением.67 ( 18-25 21/ ая рственныи комитетСССРелам изобретенийи открытий ос 9.1 1.6 6о 25.05;79. Бюлле 23) Приоритет Опубликов ь Йо 19 1. 382 88,8) та опубликовани 5.0 5.7 писан(72) Авторы изобретени Иностранцы айзе, Ханс-Иоахиртвин Оберни бе нт странное фюр Ферн ти ни редпр еэлет ЕБ Ве(54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ КОНТАКТОВ К ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМИ ПРИБО 2 к б олупроозодиих месИзобретение относится к способам создания контактов к полупроводниовым приборам, имеющим области дырочной проводимости, которые содержат по меньшей мере один р-Н-переход, 5 в результате гальванического осаждения металла. Данный способ пригоден преимущественно для контактирования большого числа полупроводииковых 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 р-П-переходов и, вместе с .тем, с уменьшением поверхностей контактов.Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ создания контактов к полупроводниковью приборам с областями р-типа, ко"торые имеют, по меньшей мере, одинР-п-переход, посредством гальванического осажцения металла, путемпогружения в ванну с контактным ма"териалом и электродами, подключенными к источнику напряжения 12)Недостатком этого спосо а являетснеобходимость в нанесении защитныхпокрытий на поверхность полупроводниковых структур.Целью изобретения является упрощение технологии изготовления контактов.Достигается, это тем, что одинэлектрод источника напряжения подключают;по меньшей мере, к однойЛ -области полупроводникового прибора, а второй - к электроду, предпочтительно состоящему из контактногоматериала, причем в качестве источника напряжения используют периодическое переменное напряжения, приэтом результирующий ток в рабочейточке ниже омической области диодной характеристики станавливают в пределах 10 5 - 10АДля получения контактов к п водниковЫм злам с дырочной прмостью поверхность зон в будущ) 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 испбльзовании несимметрии проводимос.ти р-И-перехода. Как исходный материал для осуществления способа примейяется полупроводниковая плаотинаи-типа, вкоторой обычным образомформируют зоны р-типа. Наобратной 20стороне пластины создают общий .электрод. При приложении к нему отрицательного потенциала происходитзамыкание цепи через р-И-переход,электролит гальванической ванны ипротивоположный электрод. При достижении определенного Соотношения потенциалов происходит осаждение металла из электролита на поверхность полупроводника. При приложении к общемуэлектроду положительного потенцнала.происходит растворение металла совсех участков поверхности, не зациценных р-И-переходами, йаходящимися в непроводящем состоянни (в частности, И-области). . 35Переключение похаосов гальванической ванны должно происходить "периодически, приеМ коэФФициеит заФжнения периодов по напряжение мвкет,быть различным, Если КОличество Перенесенного заряда на интервалах с раз-ной полярностью постояйноОбнаружено, что сйособ нетребуЕТдополнительного маскированйя. ддя определения границ р-областей, посколькУ 45в электролите создается такое Распределение зарядов, что ионы, отти-гиваются от непосредственной граыоцир-И-переходов в р-область.Способ позволяет создавать контак., щты одновременно к ббльшому количест-ву приборов, когда, например," ООООэлементов расположены на Одной пблу-"проводниковой пластине.)а фиг 1 изображен разреЗ крйсталлической пластины; на Фиг.2 данапринципиальная схема для осуществления способа; на Фиг.3-7 - отраженспособ создания контактов при изготовлении транзисторов на Фиг.8 .- раз-рез готовой полупроводниковой пласти-,40ны, вид сверхуП р и м е р 1. Кристаллическая .: .пластина 1 (см.фиг.1),снабжена обцимоснованием (контактом), 2. Всю поверхность пластины покрывают слоем 44окисла 3, в котором вскрывают ок-на 4. Сквозь эти окна обычным путемформируют р-области 5, Затем, одновременно с удалением окисла, образовавшегося в окнах 4, протравливаютсистему окон б, имеющую форму сетки.Эта сетка располагается между отдельными р-И-переходами и служит дляразделения пластины на отдельныеэлементы. Обработанную таким образомкристаллическую пластину 1 помещаютв гальваническую ванну (см.фиг.2).Основание 2 пластины через подводяций провод 7 связано с полюсом источника напряжения 8. Другой полюсисточника связан с электродом 9,состоящим иэ серебра. В электрическуюцепь включены кроме того амперметр10 и переменное сопротивление 11. Спомощьюамперметра 10, измеряюцегосреднее значение, определяют результирующий выпрямленный ток, протекающий через р-И-переход. Ток, измеряемйй амперметром 10 подбирается порядка 10л и в процессе создания контактов равномерно возрастает до величины 100 ма/см для одного диодного2элемента, благодаря чему длительностьпроцесса сокрацается до 3-4 часовдля пластины с 800 отдельными диодами,Затем полупроводниковую пластину промывают в дистиллированной воде, аотдельные контактные поверхности обычным образом защйщают,,Использование известных способовне позволяет, в отличие от предложенного, получить сетки для последующего разделения структуру. Кроме того,ограничение на плацадь контактовопределяется лишь достаточной механической прочностью контактов, получаемых гальваническим методом, чтопозволяет улучшить частотные характеристики приборов.Ероем того, за счет планарностипсОюучаемЫх проводящих покрытий улучшаются проводяцие качества и теплопроводность контактов.П р и м е р 2. Как изображенона фиг,3-7, на Й-типа пластине 12Формируют окисный слой .13, вытравливают в нем окна 14,.через которыеФормируют р-.области 15 (си,фиг.3).йрв этом э отверстиях 14 воэникаетнбвд слой окисла 16, й которомвскрывавт окна 17 для создания й-обла.стей 18 (см.Фиг.4). Увеличиваетсятбящийаокиеного слоя по всей поверхности (см.фиг;б) и вскрываются" .окна к областям р- и Ъ-зон 17 и 19.С помоцью Фотолитографии на поверх,ность пластины наносят вспомогательные металлизированные дорожки 20.для того, чтобы по мере надобности,связать р-зону одного элемента си-зоной соседнего элемента. 6 дновременно с протравливанием отверстий 17 и 1.9 наносят разделительную сетку 21 (см,фиг,8), преры664244 Формула изобретения Х Ч б О вающуюся в местах создания металлических вспомогательных дорожек. На обратной стороне пластины располагают общий электрод 22 с подводящим проводом 23.(см.фиг.6 и 7). Отдельные участки вспомогательных металлизированных дорожек покрывают лаком 24.Обработанную таким образом полупроводниковую пластину помещают в гальваническую ванну, как и в первом примереПосле 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- п -переход, посредством гальванического осаждения металла путем погружения в ванну с контактным материалом и электродами, подключенными к источнику напряжения, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения технологии изготовленияконтактов, один электрод источниканапряжения подключают, по меньшей 5 мере, к одной й-области полупроводникового прибора, а второй - к электроду, предпочтительно состоящему иэконтактного материала, причем в качестве источника напряжения исполь зуют периодическое переменное напряжение,2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что результирующий ток в рабочей точке ниже омической области диодной характеристики устанавливают в пределах 10 5- 10 л.Источники инФормации, принятые во вниманиепри экспертйзе1. ЗЕЕЕ, 11(1), р. 33, 1964, 2. Днокс Дж.М. Печатные схемы ИЛ М 1963, с23-27.б 64244 17 Ю га гп гЮ гВ ге г г,б рректор А.В Ю3 4 Филиал 12 О 17 16 6 15 гО Редактор Е.Гонча ю ве ав юв ев ш иа Мв ш ае Ю щав в шЗаказ 3010/50. Составитель Е,Чудо Тйраж 922 ИПИ Государственного по делам иэобретени д ЖРараская н ейттт, г.ужгород, Подписноекомитета СССи октрытийб. д.4/5л.Проектная,