Способ изготовления полупроводниковых приборов на основе кремния Советский патент 1986 года по МПК B23K31/02 H01L21/02 

ю

00 Ю

ю

4: Изобретение относится к пайке, в частности к способам изготовления полупроводниковых приборов пайкой, и может быть использовано при изготовлении переключающих приборов симисторов и тиристоров с обратной проводимостью. Цель изобретения - уменьшение прямьк падений напряжений и снижение токов переключения приборов на основ кремния. Способ осуществляют следутощим образом. После изготовления тела кремневого полупроводникового прибора, на контактную поверхность которого выхо дят области электронной и дьфочной проводимости, на часть поверхности наносят и вжигают слой сплава на основе серебра толщиной 0,1-5 мкм, поеле чего производят припаивание к контактной поверхности опорного элек трода, используя припой на основе зо лота. При использовании в качестве припоя сплава золота с акцепторной примесью (бором или галлием) серебряный сплав наносят на область кремния с электронной проводимостью, а при использовании сплава золота с донорной примесью (сурьмой или мьш1ья ком) серебряный сплав наносят на область с дырочной проводимостью. Серебряная прослойка мешает глубокому вплавлению в полупроводниковую структуру золотой фольги. Это происходит из-за того, что у сплава серебро - золото - кремний эвтектическая температура сплавления с кремнием выше температуры эвтектики золото - кремний. Так у сплава состава: 75% золота, 25% серебра температура эвтектики с кремнием равна 490 С, а у сплава состава: 50% золота, 50% серебра - 570 С. Так как тон кая серебряная прослойка предварительно вплавлена в полупроводниковую структуру, в этом месте зо готой припой смачивает серебряную поверхность но не вплавляется глубоко в кремний. За технологическое время пайки полупроводниковой структуры золото и серебро не успевает значительно переме щаться, и в месте вплавления в кремний образуется сплав серебро - золото с преимущественным содержанием се ребра, высокой температурой взаимодействия с кремнием и малой глубиной вплавления. 1273 5 242 Вжигаемый серебряньш сплав отделяет поверхность кремния с электронной проводимостью от припоя с акцепторной примесью или поверхность с дырочной проводимостью от припоя с донорной примесью, что позволяет уменьшить прямые падения напряжения и снизить токи переключения. При использовании серебряной прослойки толщиной менее О,1 мкм наблюдается локальное растворение кремния в контактном сплаве. При толщине серебряной прослойки более 5 мкм в кремнии возникают механические напряжения и увеличивается контактное сопротивление. Серебряный сплав может быть нанесен на свободную от окислов поверхность кремния через шаблон путем резистивного испарения в вакууме, Серябряный сплав может быть нанесен на всю поверхность, а затем в ненужных местах удален методом фотолитографии. Пример. На область с электронной проводимостью кремниевой структуры симметричного тиристора напыляют серебряный сплав, содержащий никель 0,5, германий 2,5, медь 27j серебро - остальное. Напыленный сплав вплавляют в кремний в инертной среде при температуре 700С. На всю контактную поверхность тиристора наносят фольгу золотого припоя с примесью 1% галлия (толщиной 30 мкм), накладывают никелированньй электрод и производят пайку в атмосфере водорода при температуре 650с. Предварительное вплавление серебряного сплава в зону электронной проводимости кремниевого тиристора позволяет повысить выход годных приборов на 1,5-2% за счет снижения токов переключения. Формула изобретения 1. Способ изготовления полупроводниковых приборов на основе кремния, преимущественно имеющих на контактной поверхности области электронной и дырочной проводимости, при котором на поверхность прибора наносят промежуточньм металлический слой и припаивают опорный электрод припоем на основе золота, отличающийся тем, что, с целью уменьшения прямых падений напряжений и снижения токов переключения, в качестве металла промежуточного слоя берут сплав на основе серебра толщиной 0,1-5 мкм, нанося его на часть контактной поверхности. 2. Способ по п. 1, отличающ и и с я тем, что при использовании припоя с акцепторной примесью бором или галлием серебряный сплав наносят на область кремния с электронной проводимостью. 3. Способ по п. 1, отличающий с я тем, что при использовании припоя с донорной примесью - сурьмой или мышьяком серебряный сплав наносят на область кремния с дьфочной проводимостью.

Изобретение относится к области пайки, в частности, к технологии изготовления полупроводниковых приборов пайкой, и может быть использовано при изготовлении симисторов и тиристоров с обратной проводимостью. Цель изобретения - уменьшение прямых падений напряжений и снижение токов переключения приборов на основе кремния. На часть контактной поверхности полупроводникового прибора наносят и вжигают слой сплава на основе серебра толщиной 0,1-5 мкм. После этого производят припаивание к контактной поверхности опорного i электрода, используя припой на осно- ве золота. Серебряная прослойка преСП пятствует глубокому вплавлению в полупроводниковую структуру золотой фольги. 2 з.п. ф-лы.