Файл: Методы стабилизации параметров полупроводниковых приборов [сборник статей]..pdf

/'«c. 7, Гистограммы распределения приборов по уровням обратных

Рис. 8. Гистограммы распределения приборов по коэффициенту уси

38

ВЛИЯНИЕ ПОЛИМЕРНОГО п о к ры т и я НА СТАБИЛЬНОСТЬ ГЕРМАНИЕВЫХ ПРИБОРОВ

Г. Г. АФАНАСЬЕВ. В. В. БАРТЕНЬЕВА

Одним из важнейших материалов, применяемых в произ­ водстве полупроводниковых приборов, является германий. Благодаря особенностям электрических свойств он ис­ пользуется в радиотехнике для изготовления диодов и трио­

верхностных электродных состояний. Они обусловлены собст­ венными дефектами материала и примесями на поверхности. Поверхностные атомы Ge имеют ненасыщенные связи и по­ этому обладают высокой химической активностью.

В большинстве случаев стабилизация поверхности Ge до стигается за счет создания окисной пленки, которая обра­ зуется при травлении поверхности. Однако после изготовле­ ния прибора окисная пленка продолжает нарастать, меняет­ ся ее состав и структура, что влечет за собой изменение по­ верхностного потенциала, скорости поверхностной рекомби­ нации. Все это приводит к ухудшению параметров германие­ вых транзисторов, уменьшению коэффициента усиления.

Нарушение адсорбционного равновесия между поверх­ ностью полупроводника и корпусом прибора в процессе эк­ сплуатации (когда прибор нагревается) объясняет так на­ зываемый «48-часовой эффект». Основную роль при этом иг­ рает гидратация и осушка окисла. Обезвоживание окисла приводит к сдвигу потенциала поверхности в сторону Р-ти- па. Во избежание этого некоторыми авторами предложено покрывать поверхность нитридами, сульфидами, насыщать защитную смолу мышьяком и т. п. [1], но пока проблема ста­ билизации приборов полностью не решена.

40

Нами разработана технология защиты окисной германие­ вой пленки смолой АС-7. Эта смола относится к классу по­ лиакрилатов и представляет собой сополимер амида метакриловой кислоты с метакрилатом. Она применяется для из­ готовления лакокрасочных покрытий, обладающих повышен­ ной тепло-, водо- и бензостойкостью. Полимерные пленки на основе АС-7 обладают низкой водо- и газопроницаемостью и устойчивы в условиях тропического климата. Эти качест­

ность германиевых приборов состояла из нескольких этапов. Первый этап — подбор оптимального времени термообработ­ ки полимерной пленки. Растворитель — циклогексанон об­

зультаты исследований показали, что оптимальным режимом термообработки следует считать:

1 час при 20°С,

2 час при 70°С,

19 час при 120°С.

Подобный режим позволяет полностью освободиться от раст­ ворителя и стабилизировать полимерную пленку.

Важным фактором, влияющим на надежность приборов, является время сушки приборов дюсле окисления (с учетом защиты окисной пленки смолой АС). На этой операции при­ боры выдерживались в течение 48, 72 и 96 час. Затем лаки­ ровались 10%-ным раствором АС-7 в циклогексаноне. Зала­ кированные приборы сушились в термостате и в дальнейшем проходили все производственные операции по технологичес­ кому циклу. Приборы, прошедшие технологический цикл, контролировались по уровням обратных токов при различ­ ных температурах. Результаты испытаний представлены на гистограмме (см. рис. 1), из которой видно, что наилучшие данные получены при сушке после окисления в тече­ ние 72 час.

41

P u t . . 2 . Гистограмма распределе­ ния приборов опытной партии по 1кэ после выдержки при 20* С: 1 — до выдержки; 2 — после 100 нас; 3 — после 300 ч а с ; 4 — после 500 ча с

43

УВЕЛИЧЕНИЕ СРОКА СЛУЖБЫ ФОТОШАБЛОНОВ

ПУТЕМ ЗАЩИТЫ ИХ РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ПОЛИМЕРНЫМИ ПЛЕНКАМИ .

Б. Л. ТОЛСТЫХ, Л. А. ПАРХОМЕНКО, Н. И. НАУМЕНКО

Наиболее 'прогрессивная планарная технология изготов­ ления полупроводниковых приборов строится на сочетании двух методов: диффузии и фотолитографии. С помощью диффузии точно задают толщину электронно-дырочного пе­ рехода и концентрацию примесей. Фотолитография позволя­ ет формировать переход в плоскости, получать необходимые размеры, конфигурацию. Экспонирование чаще всего осу­ ществляют контактным способом.

Одной из важнейших деталей контактной печати являет­ ся фотошаблон, определяющий качество контактной фото­ литографии. В настоящее время большое распространение получили металлизированные фотошаблоны, изготовление которых — сложный и дорогостоящий процесс. Основной причиной выхода их из строя является наличие дефектов на полупроводниковом материале (эпитаксиальные выступы, вилавления в кремнии и т. д.) [1]. Увеличение срока службы фотошаблонов является актуальной задачей тем более, что решение ее даст возможность повысить процент выхода год­

участками напыленного металла и иметь при этом высокую механическую прочность, особенно к истиранию. Делались попытки использовать защитные пленки на основе нитрида

•и моноокиси кремния [2]. Нанесение этих пленок проводилось на установке реактивного напыления в плазме низких энер­

45