專利名稱：一種延長(zhǎng)功率晶體管壽命的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及功率晶體管集電極歐姆接觸形成工藝。
在已有技術(shù)中，功率晶體管集電極歐姆接觸的形成工藝主要有兩種一種工藝是把已做好上電極的管芯上電極噴黑臘保護(hù)→管芯背部噴沙打毛→去臘清洗管芯→用事先配好的鍍鎳液鍍鎳→用焊料將管芯燒在管座上→完成后工序。這種工藝由于鎳(Ni)的熱膨脹系數(shù)與硅的熱膨脹系數(shù)相差太大，而且Ni與焊料的粘附力差，采用這種工藝生產(chǎn)出來(lái)的功率晶體管壽命短。另一種工藝是把已做好上電極的管芯上電極噴黑臘保護(hù)→管芯背部噴沙打毛→去臘清洗管芯→用蒸發(fā)的方法進(jìn)行背部多層金屬化，其上粘附層采用鉑(Pt)、鈦(Ti)、鉻(Cr)或釩(V);阻擋層采用鎳(Ni)、鉻(Cr)、鎢(W)、鉬(Mo)或鈀(Pd);下粘附層采用金(Au)或銀(Ag)，然后完成后工序。這種工藝由于下粘附層采用了Au、Ag解決了與焊料粘附力差的問(wèn)題，但是仍然存在上粘附層采用金屬與Si的熱膨脹系數(shù)相差較大的問(wèn)題。這兩種工藝中還存在一個(gè)共同問(wèn)題是Ni以及第二種工藝中上粘附層所采用的金屬與Si形成金屬硅化物的溫度均在500℃以上，如果要形成金屬硅化物則會(huì)破壞上電極。由于這兩種工藝中均不能在低溫下形成金屬硅化物，上粘附層與芯片的粘附力差，影響了功率晶體管壽命的提高。
本發(fā)明針對(duì)已有技術(shù)中的不足之處，發(fā)明了一種集電極歐姆接觸制作中上粘附層的形成工藝，可以延長(zhǎng)功率晶體管的壽命。
本發(fā)明的構(gòu)思是管芯在完成前工序后，進(jìn)行背部金屬化時(shí)其上粘附層采用金屬鈮(Nb)并采用濺射的方法在100℃-300℃條件下在賤射裝置中形成Nb-Si化合物，上粘附層厚度達(dá)100-500埃，然后完成后工序。
由于本發(fā)明上粘附采用了金屬Nb，Nb的熱膨脹系數(shù)與Si相近，而且在濺射裝置中低溫條件下Nb與Si互相滲透形成Nb-Si化合物，加強(qiáng)了上粘附層與芯片的粘附力，大大提功了功率晶體管的壽命。以3DD系列功率晶體管為例，采用本發(fā)明生產(chǎn)的管子，按通電1分鐘，降溫2-3分鐘，溫度差△T＝60℃，VCB＝40V。的條件下進(jìn)行熱疲勞試驗(yàn)，功率晶體管壽命達(dá)15000次以上。
附圖為功率晶體管管芯的截面

圖1上電極2芯片3上粘附層4阻擋層5下粘附層6焊料7管座本發(fā)明的實(shí)施方法如下以3DD系列功率晶體管為例，做完上電極1的功率晶體管管芯的上電極1用黑臘保護(hù)→管芯背部噴沙打毛→去臘清洗管芯→將管芯放于濺射設(shè)備中向管芯背部濺射Nb→在該裝置中100℃-300℃條件下形成Nb-Si化合物，上粘附層3的厚度掌握在100-500?！砸延泄に囆纬勺钃鯇?和下粘附層5→分割管芯，用焊料6將管芯焊在管座7上→完成后工序。
權(quán)利要求
1.一種延長(zhǎng)功率晶體管壽命的工藝，是在管芯完成前工序后，進(jìn)行背部金屬化，然后完成后工序，其特征在于，管芯背部金屬化時(shí)，上粘附層3采用金屬Nb和Nb-Si化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述工藝，其特征在于，用濺射的方法濺射Nb，在濺射裝置中100℃-300℃條件下形成Nb-Si化合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述工藝，其特征在于，上粘附層3的厚度為100-400埃。
全文摘要
一種延長(zhǎng)功率晶體管壽命的工藝。本發(fā)明涉及功率晶體管集電極歐姆接觸形成工藝。本發(fā)明針對(duì)已有工藝中管芯背部金屬化時(shí)所采用金屬與硅的熱膨脹系數(shù)相差較大，而且低溫下不能形成金屬硅化物的缺點(diǎn)，集電極上粘附層采用金屬鈮(Nb)，并在濺射裝置中低溫下形成Nb-Si化合物，加強(qiáng)了上粘附層與芯片的粘附力，從而提高了功率晶體管的壽命。
文檔編號(hào)H01L21/283GK1040889SQ8910683
公開日1990年3月28日 申請(qǐng)日期1989年10月6日 優(yōu)先權(quán)日1989年10月6日
發(fā)明者田淑芬, 薛成山, 樊錫君, 莊惠照 申請(qǐng)人:山東師范大學(xué)