Способ изготовления мощных полупроводниковых приборов
Авторы патента:
Изобретение относится к производству мощных полупроводниковых приборов-транзисторов, тиристоров и других полупроводниковых приборов с высоковольтными p-n-переходами. Сущность изобретения: формируют активные элементы на пластине, разделяют пластины на кристаллы, отбраковывают дефектные структуры, закрепляют крислаллы на временной подложке. Затем утоняют кристаллы до толщины не менее ширины области пространственного заряда высоковольтного p-n-перехода и формируют общий омический контакт для всех кристаллов, а также межсоединение. 3 ил.
Изобретение относится к полупроводниковой электронике, а именно к изготовлению мощных полупроводниковых транзисторов, тиристоров и других полупроводниковых приборов с высоковольтными p-n-переходами.
Известны способы изготовления мощных полупроводниковых приборов с n-p-переходами, например мощных транзисторов, включающие операции формирования p-n-переходов путем легирования подложки донорными и акцепторными примесями, операции создания тонких диэлектрических и поликристаллических слоев, операции формирования омических контактов и металлизации [1]. Этот способ предусматривает операцию эпитаксиального наращивания эпитаксиальной пленки на низкоомную подложку. При этом используется сравнительно толстая (300-500 мкм) низкоомная подложка, необходимая для обеспечения малой величины сопротивления коллектора, и тонкая (5-50 мкм) высокоомная эпитаксиальная пленка, обеспечивающая высокое пробивное напряжение p-n-перехода коллектор - база. Недостатком способа является сложность технологического процесса создания высокоомной эпитаксиальной пленки на низкоомной подложке. Наиболее близким к предлагаемому является способ создания мощных высоковольтных транзисторных и тиристорных структур, предусматривающий формирование большого количества (до 100 шт.) элементарных транзисторов с последующим их объединением путем параллельного соединения по базам, эмиттерам и коллекторам [2]. Однако при этом способе невозможно изолирование дефектной элементарной транзисторной структуры. Следствием этого является короткое замыкание одного из p-n-переходов в элементарной транзисторной структуре, что приводит к катастрофическому отказу мощного полупроводникового прибора. При предложенном способе изготовления мощных полупроводниковых приборов, включающем операции формирования p-n-переходов, тонких диэлектрических и поликристаллических слоев и омических контактов элементарных транзисторных структур на общей пластине и операции создания металлизации, после операций формирования p-n-переходов, тонких диэлектрических, поликристаллических областей и омических контактов элементарных транзисторных структур измеряют пробивные напряжения p-n-переходов, разделяют пластины на кристаллы, производят отбраковку дефектных транзисторных структур, закрепление кристаллов на временной подложке, утонение кристаллов до величины не менее ширины области пространственного заряда высоковольтного p-n-перехода, формирование общего омического контакта для всех кристаллов, удаление временной подложки с последующим созданием металлизации. На фиг. 1 - 3 приведена последовательность изготовления мощного высоковольтного транзистора. На фиг. 1 изображен разрез мощного транзистора после операций формирования p-n-переходов, где в высокоомной подложке 1 расположены эмиттерные 2 и высоковольтные коллекторные 3 p-n-переходы и тонкий диэлектрический слой 4. На фиг. 2 приведен разрез мощного транзистора после операций измерения параметров p-n-переходов, последующей обработки дефектных структур, разделения пластины на кристаллы 5, 6 и 7, закрепления кристаллов 5, 6 и 7 на временной подложке 8 и утонения кристаллов до толщины, не меньшей ширины области пространственного заряда 9 высоковольтного p-n-перехода 3. На фиг. 3 приведен разрез структуры мощного транзистора после операций формирования омического контакта 10 нанесением слоя металла путем химического осаждения, удаления временной подложки и создания металлизации внутрисхемных соединений 11. Внутрисхемные соединения 11 соединяют параллельно эмиттеры 12 элементарных транзисторов, внутрисхемные соединения (не показаны на фиг. 3) соединяют параллельно также и базовые области. Данным способом могут быть изготовлены как биполярные, так и полевые МОП транзисторы. Мощный полевой транзистор может быть выполнен следующим образом. Подготовленные пластины КЭФ 20 или КЭФ 40 толщиной 460 мкм окисляют в сухом кислороде до получения диоксида кремния толщиной 500-1000
. Осаждают слои поликремния толщиной 0,6-0,8 мкм и нитрида кремния толщиной 0,28 мкм. Проводят фотолитографию затвора и плазмохимическое травление слоев. Проводят ионное легирование бором дозой 7 мКК и энергией 40 КэВ. Разгоняют бор на глубину 3-3,5 мкм. Производят ионное легирование мышьяком дозой 300-800 мКК и энергией 30 КэВ. Далее проводят плазмохимическое осаждение диоксида кремния толщиной 1,2 мкм. Осуществляют фотолитографию контактных окон и травление диоксида кремния и кремния на глубину 1-1,5 мкм. Далее проводят ионное легирование бором с дозой 300 мКК энергией 30 КэВ. После этого следует операция разгонки мышьяка и бора, плазмохимическое травление нитрида кремния и напыление слоев молибдена толщиной 0,1 мкм и алюминия с толщиной 3-5 мкм и фотолитография металлизации. Затем производят измерения на малых токах параметров транзисторов и скрайбирование. Годные кристаллы закладываются в кондуктор из ситалла толщиной 100-1200 мкм со сквозными отверстиями, ширина которых на 200-300 мкм больше размера кристалла, активной структурой вниз. Наносится слой фоторезиста и термоотверждаемой смолы по трафарету. Далее проводится травление кремния на глубину 300-370 мкм и ионное легирование фосфором дозой 500 мКК и энергией 50 КэВ и химическое осаждение никеля на поверхность. Затем следует посадка медного основания на припой при температуре 320-370оС. Кондуктор переворачивают и выполняют металлизацию для объединения затворов и истоков. Затем удаляют кондуктор.Формула изобретения
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОЩНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ, включающий создание на пластине активных элементов прибора, формирование омических контактов и межсоединений, отличающийся тем, что после создания активных элементов измеряют параметры p - n-переходов, разделяют пластину на кристаллы, отбраковывают дефектные кристаллы, формируют микросборку методом перевернутого кристалла на временной подложке, утоняют кристаллы в микросборке до толщины не менее ширины области пространственного заряда, а после формирования омических контактов удаляют временную подложку.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Похожие патенты:
Изобретение относится к технологии производства полупроводниковых приборов и может быть использовано при изготовлении логических и запоминающих интегральных схем на основе структуры проводник нитрид кремния окисел кремния полупроводник (МНОП)
Способ изготовления выпрямительных элементов // 1103306
Изобретение относится к электронной технике, и может быть реализовано при изготовлении полевых транзисторов преимущественно на арсениде галлия и интегральных схем субнаносекундного диапазона и СВЧ-транзисторов
Способ стабилизации p-n-переходов // 633389
Изобретение относится к области микроэлектроники и может быть использовано при промышленном изготовлении интегральных микросхем и дискретных полупроводниковых приборов
Способ изготовления р-п переходов // 555761
Использование: для изготовления полупроводниковых фотоприемников и для создания многоэлементных фотоприемников различного назначения. Сущность изобретения заключается в том, что фоточувствительный элемент с «толстой» базовой областью утоньшается до нужной толщины (10-15 мкм) прецизионными бездефектными методами: безабразивной химико-механической полировкой с использованием сферического полировального диска вместо плоского для получения заданной вогнутости поверхности и химико-динамической полировкой до конечной толщины, при которой происходит компенсация вогнутости, полученной на стадии БХМП с формированием неплоскостности поверхности при размере МФП порядка 10 мм не хуже ±2 мкм.
Технический результат: обеспечение возможности утоньшения базовой области фоточувствительного элемента с получением требуемой плоскостности. 7 ил.
Использование: для разработки наноразмерных приборов на основе гетероструктур с использованием слоев графена и мультиграфена. Сущность изобретения заключается в том, что выращивают на подложке-доноре слой графена, который затем покрывают вспомогательной для переноса графенового слоя пленкой. После этого на вспомогательной для переноса графенового слоя пленке создают натягивающую рамку, предотвращающую сминание при переносе, или наносят сплошную упрочняющую пленку, обеспечивающую механическую целостность и предотвращающую сминание при переносе. Отделяют графеновый слой, покрытый вспомогательной для переноса графенового слоя пленкой, от подложки-донора и осуществляют его перенос на подложку. После переноса графенового слоя, покрытого вспомогательной для переноса графенового слоя пленкой, на подложку осуществляют прижим к подложке. Технический результат: предотвращение ухудшения структур и электрофизических характеристик графеновых слоев. 16 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к ИК-оптике, а именно к созданию лазерных сред, и касается разработки способа получения легированных халькогенидов цинка для перестраиваемых твердотельных лазеров, используемых, в частности, в медицине и биологии. Способ включает нанесение на поверхность халькогенида цинка пленки легирующего компонента из хрома толщиной 2-10 мкм или железа толщиной 1 мкм, формирование на упомянутой пленке слоя соответствующего халькогенида цинка методом химического осаждения из газовой фазы, и диффузионный отжиг полученной трехслойной структуры в аргоне при давлении от 90 МПа до 200 МПа и температуре от 1100°С до 1350°С в течение 1-72 часов. Халькогенидом цинка является селенид или сульфид цинка. Поверхность полученных легированных образцов имеет повышенную стойкость к лазерному пробою. 2 ил., 2 пр.
