Ніконова Аліна Олександрівна. Омічні контакти типу Me-SiC для напівпровідникових приладів

brief description

Ніконова Аліна Олександрівна. Омічні контакти типу Me-SiC для напівпровідникових приладів : Дис... канд. наук: 05.27.06 2009

Ніконова А.О.Омічні контакти типу Me - SiC для напівпровідникових приладів Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.27.06 - Технологія, обладнання та виробництво електронної техніки. Кременчуцький університет економіки, інформаційних технологій і управління. Кременчук, 2009.
Дисертація присвячена питанням створення надійних високоякісних контактних площадок до дискретних приладів і інтегральних мікросхем.
Розроблено технологію виготовлення омічних контактів до SiC з відтворюваністю характеристик, що дозволяє формувати контакти n- і р-області приладів при порівняно низьких температурах відпалу, а також розроблено автоматизовану електронну систему відпалу, що враховує матеріали контактів, їх температуру, характеристику виготовленого приладу.
Запропоновано автоматизований пристрій «Зонд-1» для вимірювання питомого перехідного опору контактів, похибка вимірювання якого складає 6,8%.
Встановлено високу стабільність омічних контактів, виготовлених на основі нікелю до n-6H-SiC, причому до щільності струму 104А/см2. З метою оптимізації технології виготовлення омічних контактів на основі Ti-Al до p-6H-SiC в даній роботі контакти виготовлялися після напилення плівок Ti і Аl різної товщини і відпалу в діапазоні 800-1400С. Встановлено, що омічні контакти на основі системи Ti-Al до p-6H-SiC мають стабільніші характеристики при пропусканні великої щільності струму до 104А/см2при температурах навколишнього середовища Твідкр=20550С. Характеристика контактів залишалася лінійною і не спостерігалося істотної зміни опору структури.

На основі проведених теоретичних і експериментальних досліджень процесу виготовлення омічних контактів до карбіду кремнію, встановлено:

- основні чинники, що найбільш істотно впливають на процес отримання омічних контактів з низьким питомим перехідним опором;
- вимоги щодо методик і апаратури для розробки технології отримання омічних контактів із зниженим питомим перехідним опором;
- вимоги, що висуваються до якості контактів до карбіду кремнію;
- закономірності впливу температури відпалу на величину питомого перехідного опору;
- методики відпалу монокристалічних зразків з урахуванням матеріалу контакту.

Вдосконалено метод вимірювання питомого перехідного опору омічних контактів до тонких шарів напівпровідникового карбіду кремнію.
Розроблено автоматизований пристрій Зонд-1” для вимірювання питомого перехідного опору контактів, на основі вдосконаленого методу. Похибка вимірювання питомого опору напівпровідникового шару складає 6,8%, і похибка визначення питомого перехідного опору контактів складає 10% для питомих перехідних опорів контактів до 910-5Омсм2. Пристрій метрологічно атестовано і впроваджено у виробництво.
Визначено залежність питомого перехідного опору омічних контактів на основі нікелю, виготовлених до n-SiC, від температури відпалу і мінімум питомого перехідного опору при температурі відпалу 10000Сі 12000С відповідно.
У результаті проведених досліджень було встановлено величину густини струму (до 104А/см2), при якій забезпечується висока стабільність омічних контактів на основі нікелю до n-6H-SiC.
Визначено діапазон температур відпалу (800 - 1400)С, що обумовлює формування невипрямляючих контактів на основі системи Ti-Al до p-SiC, величина питомого перехідного опору яких не залежить від температури відпалу.
Встановлено, що підвищення Твідкрдо 150 - 200 Спризводить до зменшення питомого перехідного опору майже на порядок величини, а з подальшим підвищенням Твідкрвеличиназалишається постійною.
Вимірювання, проведені при нагріванні зразків до Твідкр=500 Сі пропусканні змінного струму з частотою 50 Гц густиною ~104А/см2, показують, що ВАХ контактів залишається лінійною.
Розроблені пристрій і методики забезпечують отримання омічних контактів з низьким питомим перехідним опором. Пристрій і методики впроваджені у промислову експлуатацію. Загальний річний економічний ефект від впровадження складає 94 тис. грн.