СПОСОБ ПОСАДКИ КРИСТАЛЛА ТИТАН-ГЕРМАНИЙ (Ti-Ge) Российский патент 2022 года по МПК H01L21/48 

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

Известны различные способы посадки кремниевого кристалла на основание корпуса [1-3].

Сущность способа заключается в напылении на обратную сторону пластин слоя металлов хром-никель, между поверхностями кристалла и основания размещают припойную прокладку оловянно-свинцовую, нагревают детали до формирования паяного соединения [4].

Недостатком способа является сложная технология, высокие температуры, низкая производительность процесса и ненадежность контактного соединения.

Целью изобретения является повышение надежности контакта кристалла с основанием корпуса и стабильности процесса присоединения.

Сущность способа заключается в том, что на обратную сторону кремниевой пластины наносят последовательно в едином технологическом цикле титан-германий. Разделяют пластину на кристаллы и производят пайку кристаллов к основанию корпуса при температуре 290±20°С в течение 3±1 с. Данное сочетание напыляемых металлов обеспечивает получение надежного контакта кристалла с основанием корпуса, 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 основания корпуса 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 0,8±0,2 мм от края, что показывает удовлетворительное распределение припоя по всей площади кристалла. Кроме 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 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 94-96%.

ПРИМЕР 2. Способ осуществляют аналогично примеру 1. Задают режимы напыления металлов: титан-германий. Процент выхода годных на операции «Посадка кристалла» составляет 96-98%.

ПРИМЕР 3. Процесс проводят в установке вакуумного напыления 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 98-100%.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет повысить надежность контакта кристалла с основанием корпуса при проведении процесса напыления титан-германий (Ti-Ge) в едином технологическом цикле.

ЛИТЕРАТУРА

1. Пат. РФ №2343586 «Способ формирования контактного слоя титан-германий» / Т.А. Исмаилов, А.Р. Шахмаева, Б.А. Шангереева.

2. Пат. РФ №2375787 «Способ посадки кремниевого кристалла на основание корпуса» / Т.А. Исмаилов, Б.А. Шангереева, А.Р. Шахмаева.

3. Исмаилов Т.А., Алиев Ш.Д., Шахмаева А.Р., Шангереева Б.А. Контроль качества посадки кристалла на основание корпуса (тезисы докладов). Измерение, контроль, информатизация: сборник трудов Международной научно-технической конференции. - Барнаул: АГТУ, 2004. - С. 55-56.

4. Мазель Е.З., Пресс Ф.П. Планарная технология кремниевых приборов. Москва, «Энергия», 1974 г., стр. 318-321.

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано в производстве полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. Целью изобретения является повышение надежности контакта кристалла с основанием корпуса и стабильности процесса присоединения. Сущность способа заключается в том, что на обратную сторону кремниевой пластины наносят последовательно в едином технологическом цикле титан-германий. Разделяют пластину на кристаллы и производят пайку кристаллов к основанию корпуса при температуре 290±20°С в течение 3±1 с. Технический результат заключается в повышении надежности контакта кристалла с основанием корпуса при проведении процесса напыления слоя титан-германий (Ti- Ge) в едином технологическом цикле.

Способ посадки кристалла титан-германий (Ti-Ge), включающий последовательное напыление на посадочную поверхность кристалла слоев металлов, отличающийся тем, что с целью повышения надежности соединения используют два металла титан-германий (Ti-Ge), процесс проводят в едином технологическом цикле, температура процесса посадки составляет 290±20°С в течение 3±1 с.