Способ получения контактных выступов

3)5229

О СИНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 16. Ill.1970 (№ 1411449/26-25) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 21.1Х.1971. Бюллетень;¹ 28

Дата опубликования описания 02.XI.1971

МПК Н Oll 7/02

Комитет по делам изооретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.382(088.8) Авторы изобретения

А. И. Курносов, Т. Н. Лавровская, В. С. Краснощеков, К. В. Романова и H. А. Тажирова

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНТАКТНЫХ ВЫСТУПОВ

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов, в частности планарных полупроводниковых,приборов.

В микроэлектронике для получения интегральных схем применяют различные способы включения полупроводниковых приборов в схему, например включение с,помощью шариковых выступов. Эти выступы получаю г различными способами: напылением с последующей формовкой (когда выступ алюминиевый) как на кристалл, так и в определенные места схем, припаиванием шариков к контактным местам кристаллов, облуживанием специальных углублений в схемах, тремокомпрессией и т. д.

Эти способы малопроизводительны и не обеспечивают автоматизации процесса сборки. Полученная одним из указанных способов схема имеет недостаточную механическую прочность.

Известен также способ получения шариковых выводов электрохимическим осаждением серебра из цианистых электролитов. Способ включает в себя следующие операции: нанесение химическим способом первого слоя никеля в контактные окна планарной структуры и на тыльную сторону пластины, вжигание никеля в водороде, нанесение второго слоя никеля, гальваническое осаждение серебра на планарную сторону, где в качестве катода используются контакт, нанесенный на противоположную сторону пластины.

Этот способ имеет ряд недостатков:

5 1) большой разброс шариковых выводов по высоте по всей пластине (- 10 мк), что недопустимо при производстве диодных матриц, транзисторов и других полупроводниковых приборов, имеющих несколько идентичных

10 выводов с рабочей стороны кристалла;

2) невозможность получения одновременно на и- и р-областях, расположенных на одной поверхности полупроводниковой пластины, шариковых выводов;

15 3) высокое контактное сопротивление (R„= — 10- ом.ему) контакта полупроводник— первый слой. .Недостатки способа (см. пп. 1, 2) объясняются тем, что при осаждении металлов ток

20 проходит через слой полупроводникового материала и неравномерно распределяется по всему объему пластины из-за неоднородного распределения примесей и связанного с этим разброса сопротивлений. Гальванический про25 цесс очень чувствителен к небольшим колебаниям тока, которые возникают в толще пластины полупроводникового материала, поэтому предотвратить разброс шариковых выводов по высоте для одной пластины не представляет30 ся возможным.

315229

Составитель А. Б. Кот

Редактор Т. 3. Орловская Техред 3. Н. Тараненко Корректор Л. А. Царькова

Заказ 3154/12 Изд. Кз 1325 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Разброс выводов по высоте затрудняет сборку матриц из-за отсутствия надежного электрического контакта.

Целью изобретения является усовершенствование способа получения выводов в планарных полупроводниковых приборах,,позволяющего увеличить механическую прочность и уменьшить контактное сопротивление выводов, обеспечить правильную геометрию и уменьшение разброса по высоте выводных электродов, полученных электролитическим путем, а также обеспечить получение выводов одновременно на и- и р-областях.

Предложенный способ включает в себя следующие операции: нанесение на планарную сторону полупроводниковой пластины сплошного слоя металла, обладающего хорошими омичеокими свойствами и адгезией к кремнию, стеклу и окиси кремния; нанесение на полученный слой слоя металла, защищающего первый слой от окисления; нанесение на,поверхность второго слоя металла слоя фоторезиста; вскрытие путем фотолитографии окон в слое фоторезиста, по размерам совпадающих с окнами в окиси кремния, и высаживание в окнах на двойном слое металлов электролитическим способом шариков из металла, у которого в процессе осаждения преобладает внутреннее напряжение сжатия (медь, серебро, сплав олово — никель), причем в качестве катода применяется сплошной двойной металлизированный слой.

Способ осуществляют следующим образом.

На поверхности кремниевой пластины по общепринятой планарной технологии создаются локальные участки поверхности, покрытые окисной пленкой и слоем защитного стекла. После этого в пластине путем, диффузии создаются активные области р-типа.

На планарную сторону пластины с р-и-переходами наносится напылением в вакууме двойной металлический слой толщиной около

1 мк. Этот слой состоит из первого подслоя металла, обладающего хорошей адгезией к полупроводниковому материалу и обеспечивающего хороший омический контакт к кремнию (титан, ванадий, цирконий и др.), и вто5 рого подслоя металла, предохраняющего пер вый слой от окисления (никель, серебро, медь).

Далее на металлический слой наносится защитная маска из фоторезиста толщиной 2 мк, 10 в которой вскрываются окна для высаживания шариковых выводов. В эти окна электролитическим осаждением наносится металл в виде шариковых выступов или выступов другой формы.

15 Для получения контактных выступов необходимо применять металлы, у которых в процессе осаждения .преобладают внутренние напряжения сжатия (медь, серебро, сплав олово — никель) .

20 Осаждение медных шариковых выводов проводилось с помощью сернокислого электролития следующего состава (в г/л): сернокислая медь 220 серная кислота 50

25 этиловый спирт 20

Оптимальный режим осаждения медных шариковых выводов следующий: плотность тока 18 — 20 а/ди, температура электролита

18 — 22 С, напряжение между электродами

30 5 — бв.

Площадь анода в 5 раз больше площади катода.

Предмет изобретения

Способ получения контактных выступов путем их электролитического осаждения на металл омических контактов, отличающийся тем, что, с целью одновременного высажива40 ния однородных по геометрическим размерам выступов на области и- и р-типов, на металл омических контактов наносят общий слой металла, служащий катодом при осаждении.