ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
97
После нанесения Al на поверхность Si в зависимости от типа проводимо-
сти кремния и концентрации примесных атомов, а также от состояния поверх-
ности и режимов термообработки можно получить либо невыпрямляющий
(омический), либо выпрямляющий контакты. Алюминий является акцептором,
поэтому контакт Al к поверхности кремния р-типа проводимости всегда омиче-
ский. Для получения омического контакта к области
n
-типа концентрация до-
норов в области контакта должна быть достаточно высока, иначе из-за раство-
рения части атомов Al в кремнии может произойти его перекомпенсация. По-
этому при формировании биполярного транзистора
ИМС область под контактом к коллектору дополни-
тельно легируется донорами (рис. 5.1). Концентрация
примеси при этом приблизительно равна 10
20
см
-3
,
а сам процесс легирования осуществляется одновре-
менно с
формированием области эмиттера.
В полупроводниковых микросхемах широко применяются диоды
со структурой металл – полупроводник (диоды Шоттки), при создании которых
ставится обратная задача: получить выпрямляющий (но не ижектирующий)
контакт. На рис. 5.2 а представлена схема биполярного транзистора с диодом
Шоттки, включенного между коллектором и базой транзистора. Наличие диода
не позволяет транзистору переходить в режим насыщения и, тем самым, суще-
ственно повышает его быстродействие. Структура транзистора с диодом Шотт-
ки в интегральном исполнении представлена на рис. 5.2 б. Алюминиевый элек-
трод к базе транзистора контактирует также с областью коллектора. Контакт Al
с кремнием р-типа проводимости, как отмечалось выше, всегда омический.
В области контакта Al с кремнием
n
-типа проводимости может образовываться
р
-n
-переход из-за диффузии атомов алюминия в кремний. Чтобы получить
барьер Шоттки, между алюминиевым элек-
тродом и кремнием
n
-типа проводимости
формируют барьерный слой из силицида
платины (на рис. 5.2 б этот слой отмечен
стрелкой). Для этого через окна в SiO
2
на
поверхность кремния напыляют слой пла-
тины, а затем производят отжиг, в резуль-
тате которого и образуется силицид плати-
ны Pt
5
Si
2
.
Использование алюминия в качестве проводящего слоя имеет и свои не-
достатки. При нагреве через границу раздела Al − Si происходит взаимная диф-
фузия атомов алюминия и кремния, причем кремний диффундирует в большей
степени, достигая концентрации ~ 1,5 %. Следствием этого является эрозия по-
верхности кремния (образование «ямок травления») и ухудшение контакта с
алюминием. Во избежание этого в напыляемый алюминий предварительно вво-
дят около 2 % Si, вследствие чего растворимость кремния в алюминии значи-
тельно уменьшается.
Рис. 5.1. Контакт Al
с кремнием n
+
-типа
Рис. 5.2. Схема транзистора с диодом
Шоттки (а) и его структура (б)
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 95
- 96
- 97
- 98
- 99
- …
- следующая ›
- последняя »
