Контакт до напівпровідникових елементів на основі ііі v сполучень а в

КОНТАКТ К ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМ ЭЛЕМЕНТАМ НА ОСНОВЕ СОЕДИНЕНИЙ А ' і ' в £ , содержащий контактный слой, внешний токопроводящий слой и расположенный между ними барьерный слой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, ч т о , с целью по еышения надежности и улучшения электрических параметров к о н т а к т а , барьер ный слой выполнен из электропроводящих соединений на основе фаз внедрения переходных металлов I I I и VI групп. і РПФ і Изобретение относится к области кая плотность структурных дефектов полупроводниковой электроники и микполикристаллического слоя тугоплавроэлектронике и может быть использоких металлов (дислокации, межзеренные вано в технологии создания контактов границы), недостаточная химическая к полупроводниковым приборам на осно- 5 стойкость к расплавленному контактве соединений типа А Щ В V (6зА , ному слою, а также наличие фазовых превращений (или рекристаллизации/ при температурах вплавления приводит Известные контакты к .полупроводник нарушению сплошности тугоплавкого ковым соединениям А «• В-содержат. Ю металла и не позволяют полностью как правило, не менее двух слоев: устранить встречную диффузию эле^н- контактный спой, в случае омитов через барьерный слой, что и ческого контакта, например, выполненобуславливает постепенную деградацию ный из элементов IIHV или VI групп контакта. или их сплавов с благородными металла15 Целью настоящего изобретения явми, который обеспечивает электричесляется повышение надежности и улучкие параметры контакта; шение электрических параметров кон- внешний токопроводящий слой, вытакта. полненный обычнр из никеля, золота Поставленная цель достигается тем, или серебра. 20 что, в известном способе, содержащем Слои последовательно наносят вакуумконтактный слой, внешний токопроводяным напылением, а затем вплавляют в щий слой и расположенный между ними восстановительной или инертной атмобарьерный слой, барьерный слой выполсфере при температуре ^00+700°С [1J. нен из электропроводящих соединений Верхний слой металла предотвращает каплеобразование вплавляемого кон25 на основе фаз внедрения переходных тактного слоя, служит для присоедиметаллов 11 І-V групп. нения внешних выводов, а такие являетСоединения этого типа (карбиды, ся подслоем для последующих технологи бориды, нитриды, силициды ) из-за наческих слоев. Недостатком наиболее f личия сильных химических связей смераспространенных контактных систем 30 шанного типа характеризуются высокой (AuGe*NL ,Sn-Ag) является невысокая термодинамической прочностью. Вакуум-, долговременная стабильность электри-но-нэпыленные слои этих соединений, ческих параметров, критичность их к как правило,- имеют плотную квазиаморфрежимам вплавлеиия и низкий процент ную структуру, не испытывают фазовых выхода годных приборов. Это вызвано 3 5 превращений и рекристаллизации в интем, что при температурах вплавтервале температур ^00~700°С, химиления t^00+700°С ) и последующей рабочески устойчивы к элементам контакта ты приборов (до 200°С ) в области кони полупроводникового соединения. такта происходят процессы нежелательі Образуя термодинамически стабильный ного диффузионного перераспределе40 барьер против диффузии, тонкие слои ния элементов контакта и полупросоединений типа фаз внедрения эффективводникового материала, а также утеч. но защищают активный слой полупроводники летучей компоненты в¥. ка от проникновения вредных примесей из внешних слоев и нарушения стеНаиболее близким техническим ре* хиометрического состава полупроводшением С23 является контакт, содерникового соединения в области легижащий- контактный слой, внешний токорования. Это предотвращает образовапроводящий слой и расположенный межние дополнительных уровней захвата ду ними барьерный слой, который выосновных носителей в результате чего полнен из тугоплавкого металла (W, Та, Т)), мто позволяет улучшить ка50 долговременная стабильности и срок службы'прибора в целом повышается, а чество контакта и уменьшить критичэлектрические параметры улучшаются. ность его электрических параметров На чертеже представлен пример выК режимам вллавления. полнения прибора, (диода Ганна) с Однако промежуточный слой тугоомическим контактом согласно данному 55 изобретению. плавкого металла является термодинамически неустойчивым диффузионным ' барьером для элементов контакта и На предварительно осиленную химиполупроводникового соединения, Высоческим методом поверхность активного 79531** внедрения могут использоваться в каслоя GaAs n-типа толщиной 2+10 мкм(1і честве защиты от нежелательного дифвыращенного на if*"-подложке толщиной фузионного перераспределения элемен200 мкм (2) в вакууме напылялся слой тов как в омических контакта так и AuGe (Х2%) толщиной 0,1 мкм (З) а пов барьерах ИЬттки в различных типах верх него диффузионный барьерный полупроводниковых приборов (ЛПД, васлой NbC (карбида ниобия) или L^B^ ракторы, диоды ІУоттки, транзисторы, (гексаборида лантана) толщиной 0,3 мкм диоды Ганна). Применение таких диф(*0 . Поверх барьерного слоя напыляфузионных барьеров позволяет значился слой золота толщиной 0,5 мкм (5) тельно увеличить надежность и долгоявляющийся оптимальным подслоем для временную стабильность приборов на осаждения медного теплоотвода. Вплавоснове соединений А'і1 В-. Некритичление контакт производилось в теченость электрических параметров конние 30+60 секунд при температуре такта к режимам вплзвления повышает ^80+500°С. На подслой золота осаждался электрохимическим методом медный 15 процент выхода годных приборов и упрощает технологию их изготовления интегральный теплоотвод толщиной в целом. При этом улучшаются элект100-150 мкм ( 6 ) . Подложка n+-GaAs рические параметры самого контакта. сошлифовывались до толщины 20 мкм и Использование диффузионных барьеров на ней формировался второй омический контакт аналогичным образом. Со сто- 20 на основе фаз внедрения позволяет получать надежные и высокостабильные роны подложки методом фотолитографии омические контакты к элитаксиальным формировались меза-структуры диаметструктурам полупроводниковых соедиром 100-200 мкм и пластина разрезанений Ari' Bv с открытым активным слое*, лась на чипы размером 500*500 мкм, в котором концентрация основных носикоторые монтировались в корпус. 25 телей составляет 5 ' 1 0 ^ + 5 - 1 0 і 5 с м ~ 3 , сопротивление контакта при этом соДиффузионные барьеры на основе ставляет менее 10~ 5 0м'см 2 . электропроводящих соединений типа фаз Редактор И.Юрчинова Составитель А.Андреева Техред Т.Маточка Корректор О.Тигор Заказ 1^2 ДСП Тираж 621 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР, по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. Филиал ЛПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, h