Спосіб металізації зворотньої сторони кристалів інтегральних схем

Винахід відноситься до мікроелектроніки і може бути використаний при монтажі кристалів Інтегральних схем в корпус або на стрічковий носій. Відомий спосіб отримання низькоомних струмопровідних плівок на зворотній стороні кремнієвих структур, де на зворотну сторону кремнієвої пластини шляхом іонноплазмового або магнетронного розпилення на установці o типу "Ораторія-5" наносять плівки хром-ванадієвого сплаву товщиною 300 - 1000 A . Розпилення проводять в атмосфері аргону при робочому тиску (2-5).10-2 Па, щільність струму на мішень розпилення 3,3-4.2 мА/см 2, прискорююча напруга 500-1200 В на протязі 15-45 хв. Сплав для розпилення містить 96,5-99,5% хрому, 0,2-2% ванадію і 0,3-1,5% домішок інших металів. Атоми хрому і ванадію, які розпилюються бомбардуванням міщені розпилення іонами аргону при прискорюючих напругах 500-1200 В, за рахунок своєї високої енергії дозволяють провести очистку поверхні кремнієвої пластини від забруднень і розчинити наявний на пластині окис кремнію. Окрім цього, вибрані режими дозволяють досягнути високої швидкості осадження плівки, що знижує ступінь взаємодії потоку розпилюваних атомів з хімічно активними залишковими газами, а це, в свою чергу, знижує електричний опір самої плівки, результуюча величина якого виходить рівною . Недоліками даного способу є складність виготовлення хром-ванадієвого сплаву з необхідним процентним вмістом компонентів і забезпечення рівномірності опору плівки на кремнієвих пластинах великого діаметру (більше 100 мм) через ускладнення розпилення багатокомпонентного сплаву. Поверхневий опір плівки при монтажі кристалів через струмопровідний клей забезпечує перехідний опір 150-300 Ом. Окрім того, така металізація .зворотної сторони не дозволяє вести монтаж кристалів на евтектику. Відомий також спосіб виготовлення великих інтегральних схем. що включає формування кремнієвої структури з активними і пасивними елементами, формування на її неробочій стороні з'єднувального шару, монтаж одержаної структури із з'єднувальним шаром'в корпус або на стрічковий носій за допомогою клею, формування контактів і шару герметизації, з'єднувальний шар формують Шляхом нанесення шару полікремнію товщиною 0,53 мкм, з подальшим формуванням в ньому методом фотолітографії U-подібних канавок з кроком 10-15 мм на глибину шар у полікремнію з наступним нанесенням і формуванням поліциду товщиною 0,1-0,5 мкм. Однак способу притаманний ряд недоліків,а саме; - не забезпечуються умови монтажу кристалу на евтектику; - наявність великого розкиду опору на пластині; - мала міцність монтажного з'єднання на клей; - низька стійкість такого з'єднання до термоциклів. В основу винаходу поставлене завдання удосконалити спосіб металізації зворотної сторони кристалів інтегральних схем шляхом створення на зворотній стороні контактно-металізованої системи, яка забезпечує повне змочування площі кристалу при монтажі на евтектику, зниження температури при монтажі кристалів на евтектику, зменшення розкиду перехідного опору і високу стійкість термоциклів. Поставлене завдання вирішується тим, що в способі металізації зворотної сторони кристалу інтегральних схем, який включає формування кремнієвої структури з активними і пасивними елементами, формування на її неробочій стороні з'єднувального шару з поліциду, монтаж отриманої структури Із з'єднувальним шаром в корпус або на стрічковий носій за допомогою клею або евтектики, згідно з винаходом, з'єднувальний шар на зворотній o стороні формують металізацією плівки алюмінієвого сплаву товщиною 500 - 3000 A , з додатком до 1 % ваг. рідкоземельного металу і до 2% ваг. кремнію. Таке покриття забезпечує повну змочуваність площі кристалу при його монтажі на евтектику, зниження температури паяння до 390-410°С І обмеження дифузії золота в кристал. Виготовлені Інтегральні схеми з такими кристалами витримують не менше 150 термоциклів в Інтервалі температур -55 - +125°С. Використовуючи покриття з алюмінієвого сплаву, можна монтувати кристали в корпуси, які на монтажній площадці мають покриття з алюмінію, нікелю, золота. Застосування рідкоземельного металу, наприклад, церію (Се) або гольмію (Но) з вмістом 0,1% ваг, і кремнію до 1,0% ваг. забезпечують питомий опір плівки алюмінієвого сплаву 2,65-2,7 мкОм.см, а перехідний опір контакту не більше 50 Ом. Окрім того, підвищується механічна і корозійна стійкість контакту. Приклад реалізації винаходу. На кремнієву пластину із сформованими структурами інтегральних схем методом магнетронного розпилення на установці "Ораторія-5" з використанням тарілки розпилення з сплаву алюміній-гольмій або алюміній-коемній-гольмій напилюється Вміст рідкоземельного елементу в межах 0,05-0,5% вибрано так, що при даному вмісті РЗМ питомий опір плівки алюмінію зменшується 1 становить 2,65-2,7 мкОм.см. Подальше підвищення вмісту РЗМ не зменшує опору плівки, а навпаки, при вміст! його більше 1%, опір плівки зростає. Додаток кремнію до 2% сприяє зменшенню температури евтектики до 390°С. Збільшення вмісту кремнію призводить також до збільшення опору плівки, що дає збільшення опору контакту. Крім того, рідкоземельний метал перешкоджає проникненню алюмінію в кремній і підвищує корозійну стійкість контакту.