CS240038B1 - Method of semidonductor system's homogenous end to end joint production with dilatation electrode - Google Patents
Method of semidonductor system's homogenous end to end joint production with dilatation electrode Download PDFInfo
- Publication number
- CS240038B1 CS240038B1 CS846548A CS654884A CS240038B1 CS 240038 B1 CS240038 B1 CS 240038B1 CS 846548 A CS846548 A CS 846548A CS 654884 A CS654884 A CS 654884A CS 240038 B1 CS240038 B1 CS 240038B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- electrode
- layer
- thickness
- aluminum
- molybdenum
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Thyristors (AREA)
Abstract
Řešení se týká způsobu výroby homogenního rovinného spoje polovodičového systému s dilatační elektrodou. Polovodičový systém je jednostranně pokoven vrstvou stříbra tloušťky max. 10 nm, načež následuje přitavení molybdenové nebo wolframové dilatační fólie na bázi hliník-křemík tloušťky 25 až 70 jum při teplotě 450 až 700 °C ve vakuu nebo ochranné atmosféře. Alternativně se mezi vrstvou stříbra a povrchem polovodičového systému vytvoří vrstva niklu nebo titanu tloušťky maximálně 3 nm nebo kombinace obou těchto vrstev. Wolframová nebo molybdenová dilatační elektroda je předem pokryta na straně spoje vrstvou silicidu příslušného kovu elektrody tloušťky maximálně 20 jum nebo alternativně vrstvou hliníku tloušťky maximálně 20 nm.The present invention relates to a process for producing a homogeneous one planar joint of a semiconductor system with an expansion electrode. Semiconductor system is one-sided coated with silver thickness max. 10 nm, followed by fusion molybdenum or tungsten dilatation aluminum-silicon-based film 25 to 70 µm at a temperature of 450 to 700 ° C; vacuum or protective atmosphere. Alternatively between the silver layer and the semiconductor surface nickel layer or titanium of a thickness of 3 nm or less; \ t a combination of both. Wolframová or a molybdenum dilatation electrode is coated in advance with a layer of silicide the respective metal electrode thickness a maximum of 20 jum or alternatively a layer aluminum of a maximum thickness of 20 nm.
Description
Vynález se týká způsobu výroby homogenního rovinného spoje polovodičového systému s dilatační elektrodou z molybdenu nebo wolframu.The invention relates to a method for producing a homogeneous planar joint of a semiconductor system with an electrolyte of molybdenum or tungsten.
V technologii výroby výkonových polovodičových součástek, např· diod, tyristorů a tranzistorů,se pro spojení křemíkové desky obsahující PN přechody s dilatační elektrodou obvykle používá tzv. slitinový spoj, který se provádí pomocí hliníkové fólie nebo fólie na bázi hliník-křemík, přičemž celý proces probíhá při teplotě vyšší než je eutektický bod slitiny hliník-křemík/ tj» nad 570° C, obvykle při teplotě kolem 700° C ve vakuu nebo ochranné atmosféře·In power semiconductor manufacturing technology, such as diodes, thyristors and transistors, a so-called alloy joint is usually used to connect a silicon wafer containing PN junction to a diode electrode using an aluminum foil or an aluminum-silicon foil, with the entire process takes place at a temperature higher than the eutectic point of the aluminum-silicon alloy / ie »above 570 ° C, usually at a temperature of about 700 ° C in a vacuum or protective atmosphere ·
Při uvedeném procesu dochází v průběhu ochlazování taveniny k tvorbě rekrystalizované vrstvy, tj. vrstvy křemíku obsahující rozpuštěný hliník. Protože hliník tvoří v křemíku akceptorovou příměs, pak v případě, kdy přitavená oblast polovodičového systému je vodivosti typu p /např.u diod a tyristorů/, je rozpuštěným hliníkem obohacena, její vodivost se zvýší, zlepší se elektrické parametry součástky. K opačné situaci dochází v případě, že přitavená část polovodičového systému je vodivosti typu n /např. u výkonových tranzistorů/. Potom dochází vlivem rozpuštěného hliníku ke snížení vodivosti nebo dokonce ke vzniku parazitního PN , přechodu a k degradaci elektrických vlastností. U některých součástek, jako např» zpětně propustných tyristorů,je nutné konIIn the process, during the cooling of the melt, a recrystallized layer, i.e. a layer of silicon containing dissolved aluminum, is formed. Since aluminum forms an acceptor dopant in silicon, if the fused region of the semiconductor system is of p-type conductivity (e.g., diodes and thyristors), it is enriched with dissolved aluminum, its conductivity is increased, the electrical parameters of the component are improved. The opposite situation occurs when the fused part of the semiconductor system is of the n / conductivity type. for power transistors. Then, due to dissolved aluminum, conductivity or even parasitic PN, transition and degradation of electrical properties occur. Some components, such as back-pass thyristors, need to be con- nected
240 038 taktovat pomocí slitinového spoje plochu polovodičového systému, ve které je typ vodivosti p i n vedle sebe.240 038 by means of an alloy joint to clock the surface of the semiconductor system in which the conductivity type p i n is next to each other.
Další nevýhodou uvedeného slitinového procesu je určitá nehomogenita nátavu způsobená nerovnoměrným smočením povrchu křemíku taveninou, vznik pnutí v křemíku a tedy značné procento výskytu poruch a degradací parametrů součástek.Another disadvantage of said alloy process is a certain inhomogeneity of the melt caused by uneven wetting of the silicon surface by the melt, stress formation in the silicon, and thus a significant percentage of failure rates and degradation of the component parameters.
Výše uvedené nevýhody odstraňuje způsob výroby homogenního rovinného spoje polovodičového systému s dilatační elektrodou podle vynálezu, jehož podstatou je, že polovodičový systém se ✓ jednostranně pokoví vrstvou stříbra tlouštky maximálně 10,/um, načež následuje přitávení molybdenové nebo wolframové dilatační elektrody pomocí fólie ze slitiny hliníku a křemíku tloušťky 25 až 70 (dun při teplotě 450 až 700° C ve vakuu nebo ochranné atmosféře. Mezi vrstvou stříbra a povrchem polovodičového systému se vytvoří vrstva niklu nebo titanu tloušťky maximálně 3«4im nebo Imbinace obou těchto vrstev .The aforementioned disadvantages are eliminated by the method for producing a homogeneous planar joint of the semiconductor system with an expansion electrode according to the invention, which consists in that the semiconductor system is unilaterally metallized with a silver layer of maximum 10 µm, followed by fluxing of molybdenum or tungsten diode using aluminum alloy and a silicon thickness of 25 to 70 (dunes at a temperature of 450 to 700 ° C under vacuum or a protective atmosphere. A nickel or titanium layer with a thickness of at most 3-4 µm or a combination of both layers is formed between the silver layer and the surface of the semiconductor system.
Pokovení povrchu polovodičového systému vhodnými kovovými vrstvami částečně zabraňuje vytváření rekrystalizované vrstvy křemíku s dotací hliníku, zlepšuje smáčivost stykových ploch při ochlazování taveniny a umožňuje poněkud snížit teplotu slitinového procesu, a tedy opět omezit vznik rekrystalizované vrstvy. Pokrytí povrchu dilatační elektrody vrstvou silicidu příslušného kovu a event. ještě vrstvou hliníku zlepšuje smáčivost dilatační elektrody a snižuje rozpouštění křemíku v tavenině, což znovu vede ke zmenšení tlouštky rekrystalizované vrstvy.The coating of the surface of the semiconductor system with suitable metal layers partially prevents the formation of a recrystallized layer of aluminum-doped silicon, improves the wettability of the contact surfaces during melt cooling, and allows the temperature of the alloy process to be reduced somewhat, thus reducing the recrystallized layer. Covering the surface of the diode with a layer of silicide of the metal and yet another layer of aluminum improves the wettability of the expansion electrode and reduces the dissolution of silicon in the melt, which again leads to a decrease in the thickness of the recrystallized layer.
Výsledkem je strukturně homogenní spoj, který lze použít při kontaktování polovodičových struktur s libovolným typem vodivosti kontaktovaného povrchu křemíku.The result is a structurally homogeneous bond that can be used to contact semiconductor structures with any type of conductivity of the contacted silicon surface.
Vynález je vhodný pro využití u specielních součástek výkonových spínacích tranzistorů, zpětně propustných tyristorů, případně lze jeho použití rozšířit i na běžnou výrobu výkonových diod a tyristorů.The invention is suitable for use with special components of power switching transistors, back-pass thyristors, or it can be extended to the conventional production of power diodes and thyristors.
Příklad 1Example 1
Na kolektorovou N+ stranu struktury N+PNN+ výkonového tranzistoru se napaří vrstva stříbra tloušťky 3,5/um, na spojovanou plochu molybdenové elektrody vrstva hliníku tloušťky 2 /um, načež se provede slitinový spoj ve vakuu pomocí fólie hliník-křemíkOn the N + side of the N + PNN + power transistor structure, a 3.5 µm silver layer is vaporized, and a 2 µm aluminum layer is bonded to the molybdenum electrode surface to be bonded, followed by an aluminum-silicon foil bonding under vacuum.
A· tloušťky 30/um při teplotě 610° i 10° C.A · 30 µm thickness at 610 ° C and 10 ° C.
240 038240 038
Příklad 2Example 2
Na kontaktní plochu struktury zpětně propustného tyristoru se nejprve napaří vrstva titanu tloušťky 0,3^/1110, poté se galvanicky nanese vrstva niklu tloušťky 0,1 ^um, pak následuje napaření vrstvy stříbra tlouštky 3,5/Uin, načež se provede slitinový spoj struktury s molybdenovou dilatační elektrodou jako v příkladu 1·A titanium layer of 0.3 µm / 1110 thickness is first vapor deposited onto the contact surface of the back-thyristor structure, then a nickel layer of 0.1 µm is galvanically deposited, followed by a vapor deposition of 3.5 µm silver, followed by an alloy bond. structures with molybdenum diode electrode as in example 1 ·
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS846548A CS240038B1 (en) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | Method of semidonductor system's homogenous end to end joint production with dilatation electrode |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS846548A CS240038B1 (en) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | Method of semidonductor system's homogenous end to end joint production with dilatation electrode |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS654884A1 CS654884A1 (en) | 1985-06-13 |
CS240038B1 true CS240038B1 (en) | 1986-02-13 |
Family
ID=5412802
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS846548A CS240038B1 (en) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | Method of semidonductor system's homogenous end to end joint production with dilatation electrode |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CS (1) | CS240038B1 (en) |
-
1984
- 1984-08-30 CS CS846548A patent/CS240038B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CS654884A1 (en) | 1985-06-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8012865B2 (en) | High temperature, stable SiC device interconnects and packages having low thermal resistance | |
US4321617A (en) | System for soldering a semiconductor laser to a metal base | |
JP3559432B2 (en) | Method of forming a semiconductor metallization system and its structure | |
US20040105237A1 (en) | CVD diamond enhanced microprocessor cooling system | |
TWI440068B (en) | Substrate bonding method and semiconductor device | |
JPH08181392A (en) | Bonding material and bonding method of electric element | |
US5821154A (en) | Semiconductor device | |
US20210327725A1 (en) | Method of fastening a semiconductor chip on a lead frame, and electronic component | |
JP4136845B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor module | |
JP6974277B2 (en) | Thermal stress compensation junction layer and power electronics assembly containing it | |
US6376910B1 (en) | Solder-on back metal for semiconductor die | |
CN114999943B (en) | Interconnection method of microstructure array and device bonding structure | |
JPS6141135B2 (en) | ||
JPH0697671B2 (en) | Method for manufacturing power semiconductor module substrate | |
CS240038B1 (en) | Method of semidonductor system's homogenous end to end joint production with dilatation electrode | |
US3537174A (en) | Process for forming tungsten barrier electrical connection | |
US4246693A (en) | Method of fabricating semiconductor device by bonding together silicon substrate and electrode or the like with aluminum | |
JP2924097B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
US11127602B2 (en) | Method of fastening a semiconductor chip on a lead frame, and electronic component | |
CN101227060A (en) | Semiconductor laser device having incomplete bonding region and electronic equipment | |
US20230369166A1 (en) | Power semiconductor module arrangement and method for producing the same | |
JPS6035822B2 (en) | semiconductor equipment | |
JPS60113954A (en) | Adhesion of semiconductor substrate and heat sink | |
JPH1041443A (en) | Semiconductor device | |
JPS6122459B2 (en) |