RU2815323C1 - Способ монтажа кристалла кремниевого транзистора - Google Patents
Способ монтажа кристалла кремниевого транзистора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2815323C1 RU2815323C1 RU2023104950A RU2023104950A RU2815323C1 RU 2815323 C1 RU2815323 C1 RU 2815323C1 RU 2023104950 A RU2023104950 A RU 2023104950A RU 2023104950 A RU2023104950 A RU 2023104950A RU 2815323 C1 RU2815323 C1 RU 2815323C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- crystal
- base
- silicon transistor
- solder
- metals
- Prior art date
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims abstract description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 10
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- LRGXJKPSXDYADI-UHFFFAOYSA-N [Cr].[Ni].[Ag].[Sn] Chemical compound [Cr].[Ni].[Ag].[Sn] LRGXJKPSXDYADI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims 2
- 238000005476 soldering Methods 0.000 claims 2
- 229910020836 Sn-Ag Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 229910020988 Sn—Ag Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 11
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- KUQWSGZKODCWTK-UHFFFAOYSA-N [Ag].[Ni].[Cr] Chemical compound [Ag].[Ni].[Cr] KUQWSGZKODCWTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SNAAJJQQZSMGQD-UHFFFAOYSA-N aluminum magnesium Chemical compound [Mg].[Al] SNAAJJQQZSMGQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- LQBJWKCYZGMFEV-UHFFFAOYSA-N lead tin Chemical compound [Sn].[Pb] LQBJWKCYZGMFEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано в производстве полупроводниковых приборов и интегральных схем. Сущность способа заключается в том, что на обратную сторону кремниевой пластины наносят последовательно в едином технологическом цикле четыре металла: хром-никель-олово-серебро (Cr-Ni-Sn-Ag), затем разделяют пластину на кристаллы и производят пайку кристаллов к основанию корпуса при температуре 300°С в течение 3-5 с. Технический результат: повышение надежности контакта кристалла с основанием корпуса и стабильность процесса присоединения.
Description
Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано в производстве полупроводниковых приборов и интегральных схем.
Известен способ посадки кристалла полупроводникового прибора [1]. Сущность изобретения заключается в том, что на соединяемые поверхности кристалла и основания корпуса наносят слои металла: на кристалл - магний, на основание - алюминий, между ними размещают припойную прокладку из алюминий- магниевого сплава электрического состава, нагревают детали до 450-750°С, при которой образуется жидкая прослойка, выдерживают и охлаждают до формирования паяного соединения.
Недостатком способа является сложная технология, высокие температуры, низкая производительность процесса.
Известен способ посадки кремниевого кристалла на основание корпуса [2]. Сущность способа заключается в напылении на обратную сторону пластин слоя металлов хром-никель-серебро (Cr-Ni-Ag), между поверхностями кристалла и основания размещают припойную прокладку оловянно-свинцовую, нагревают детали до формирования паяного соединения.
Недостатком способа является ненадежность контактного соединения.
Целью изобретения является повышение надежности контакта кристалла с основанием корпуса и стабильности процесса присоединения.
Сущность способа заключается в том, что на обратную сторону кремниевой пластины наносят последовательно в едином технологическом цикле четыре металла: хром-никель-олово-серебро (Cr-Ni-Sn-Ag). Разделяют пластину на кристаллы и производят пайку кристаллов к основанию корпуса при температуре 300°С в течение 3-5 с. Данное сочетание напыляемых металлов обеспечивает получение надежного контакта кристалла, 100% распределение припоя по поверхности кристалла, отсутствие пор в припое, улучшение выходных характеристик прибора.
Качество посадки контролируется методом отрыва с определенным усилием и визуально под микроскопом. При проведении контроля посадки кристалла с четырехслойной металлизацией кристалл не отрывается от основания корпуса при приложении соответствующего усилия, а при приложении большего усилия разламывается сам кремний. Это объясняет то, что посадка кристалла качественная. При визуальном контроле под микроскопом со всех сторон кристалла по периметру проступает припой на 6-0,8 мм от края, что показывает удовлетворительное распределение припоя по всей площади кристалла. Кроме того, контроль площади распределения припоя по основанию кристалла с помощью рентгеновского микроскопа показал 100% распределение припойного слоя по площади кристалла без пор, что улучшает тепловые свойства прибора.
Сущность изобретения подтверждается следующими примерами:
ПРИМЕР 1. Процесс проводят в установке магнетронного напыления в которой размещены кремниевые пластины. Задают режимы напыления металлов: хром-никель-олово-серебро (Cr-Ni-Sn-Ag). Процесс проводят в едином технологическом цикле, на поверхности полупроводника формируется тонкая металлическая пленка из четырех металлов, напыленных последовательно: Cr-Ni-Sn-Ag.
Толщина каждого слоя соответствует следующим значениям:
Cr - 0,06±0,01 мкм; Ni - 0,6±0,02 мкм; Sn - 0,07±0,02 мкм; Ag - 0,4±0,5 мкм.
Скорость напыления металлов равна:
Cr - 15,0 А°/c
Ni - 10,0 А°/c
Sn - 15,0 А°/c
Ag - 20,0 А°/c
Процент выхода годных пластин на операции «Посадка кристалла» составляет 96-98%.
ПРИМЕР 2. Способ осуществляют аналогично примеру 1. Задают режимы напыления металлов: хром-никель-олово-серебро.
Толщина каждого слоя соответствует следующим значениям:
Cr - 0,05±0,01 мкм; Ni - 0,5±0,02 мкм; Sn - 0,06±0,02 мкм; Ag - 0,5±0,5 мкм.
Скорость напыления металлов равна:
Cr - 15,0 А°/c
Ni - 12,0 А°/c
Sn - 15,0 А°/с
Ag - 25,0 А°/с
Процент выхода годных пластин на операции «Посадка кристалла» составляет 99-100%.
Использование данного способа позволяет повысить надежность контакта кристалла с основанием корпуса при проведении процесса напыления четырех металлов: хром-никель-олово-серебро (Cr-Ni-Sn-Ag) в едином технологическом цикле.
1. п.ф.
ЛИТЕРАТУРА
1. Патент RU 2375787, H01L 21/58, 21.10.2009.
2. Патент RU 2359360, H01L 21/58, 20.06.2009.
Claims (1)
- Способ монтажа кристалла кремниевого транзистора, включающий последовательное напыление в едином технологическом цикле на посадочную поверхность кристалла слоев металлов и пайку кристалла к основанию, отличающийся тем, что проводят последовательное напыление четырех металлов хром-никель-олово-серебро, а пайку кристалла к основанию корпуса проводят при температуре 300°С в течение 3 – 5 с.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2815323C1 true RU2815323C1 (ru) | 2024-03-13 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU940605A1 (ru) * | 1980-12-25 | 1997-01-10 | В.И. Диковский | Способ изготовления кремниевых транзисторов с тонкопленочными резисторами |
| RU2634087C1 (ru) * | 2013-12-25 | 2017-10-23 | Шэньчжэнь Чайна Стар Оптоэлектроникс Текнолоджи Ко., Лтд. | Тонкопленочный транзистор из низкотемпературного поликристаллического кремния и способ его изготовления |
| US20230018223A1 (en) * | 2021-07-07 | 2023-01-19 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU940605A1 (ru) * | 1980-12-25 | 1997-01-10 | В.И. Диковский | Способ изготовления кремниевых транзисторов с тонкопленочными резисторами |
| RU2634087C1 (ru) * | 2013-12-25 | 2017-10-23 | Шэньчжэнь Чайна Стар Оптоэлектроникс Текнолоджи Ко., Лтд. | Тонкопленочный транзистор из низкотемпературного поликристаллического кремния и способ его изготовления |
| US20230018223A1 (en) * | 2021-07-07 | 2023-01-19 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8581106B2 (en) | Submount | |
| TWI527119B (zh) | 用於高功率密度晶片之金屬熱接合物 | |
| JPH04245652A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| KR100713114B1 (ko) | 기판에 반도체 칩을 땜납하는 방법 및 장치 | |
| CN110937911A (zh) | 靶材组件形成方法 | |
| US3566207A (en) | Silicon-to-gold bonded structure and method of making the same | |
| RU2570226C1 (ru) | Способ монтажа кремниевых кристаллов на покрытую золотом поверхность | |
| RU2815323C1 (ru) | Способ монтажа кристалла кремниевого транзистора | |
| WO2022127748A1 (zh) | 一种超薄焊接垫片及制备方法、焊接方法与半导体器件 | |
| TWI762342B (zh) | 形成接合結構的方法 | |
| TWI756106B (zh) | 固晶接合結構及其形成方法 | |
| WO1992017622A1 (en) | Thermally compatible sputter target and backing plate assembly | |
| RU2375787C2 (ru) | Способ посадки кремниевого кристалла на основание корпуса | |
| RU2359360C1 (ru) | Способ посадки кремниевого кристалла | |
| RU2343586C1 (ru) | Способ формирования контактного слоя титан-германий | |
| RU2792837C2 (ru) | Способ посадки кристалла на основание корпуса | |
| RU2786366C2 (ru) | СПОСОБ ПОСАДКИ КРИСТАЛЛА ТИТАН-ГЕРМАНИЙ (Ti-Ge) | |
| RU2534439C2 (ru) | Способ формирования контакта к стоковой области полупроводникового прибора | |
| JP3211425B2 (ja) | はんだ材の製造方法およびはんだ材 | |
| JP3362573B2 (ja) | バリアメタルの形成方法 | |
| RU2173913C2 (ru) | Способ присоединения кремниевого кристалла к кристаллодержателю полупроводникового прибора | |
| RU2534449C2 (ru) | Способ формирования контакта к коллекторной области кремниевого транзистора | |
| RU2798772C2 (ru) | Способ присоединения кремниевого кристалла к кристаллодержателю полупроводникового прибора | |
| RU2803020C1 (ru) | Способ пайки полупроводниковых кристаллов | |
| JP2003017551A (ja) | ウエハ支持部材 |