Способ изготовления полупроводникового прибора
Владельцы патента RU 2275712:
Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова (RU)
Использование: технология производства полупроводниковых приборов. Технический результат изобретения: повышение выходной мощности, технологической воспроизводимости, расширение диапазона работы, повышение надежности и увеличение процента выхода годных. Сущность: сформированные полупроводниковые приборы на конечной стадии их изготовления обрабатывают высокоэнергетичными электронами дозой 8·1014 - 6·1015 см2 с энергией 4 МэВ с последующим отжигом при температуре 150-200°С в течение не менее 3 часов. 1 табл.
Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии повышения выходной мощности лавинно-пролетных диодов.
Известен способ повышения выходной мощности полупроводникового прибора путем применения теплоотвода [1]. В полупроводниковые приборы, изготовленные таким способом, вносятся дополнительные структурные нарушения и имеют ограниченный диапазон применения.
Известен способ повышения выходной мощности полупроводникового прибора путем изготовления структур, формирования на n+ подложке эпитаксиального n-слоя с последующим созданием диффузионного p+ слоя [2].
Недостатками такого способа являются:
- плохая технологическая воспроизводимость;
- низкий процент выхода годных.
Целью изобретения является разработка способа повышения выходной мощности полупроводникового прибора, обеспечивающего технологическую воспроизводимость, расширение диапазона работы, повышения надежности и увеличения выхода годных приборов.
Указанная цель достигается тем, что в процессе изготовления полупроводниковых приборов после формирования областей n и p+ типов на n+ подложке они подвергаются обработке высокоэнергетичными электронами дозой 8·1014 - 6·1015 см-2 с энергией 4 МэВ с последующим термостабилизирующим отжигом при температуре 150-200°С в течение не мение 3 часов.
При облучении высокоэнергетичными электронами на полупроводники в объеме и на поверхности полупроводниковой структуры уменьшаются центры рекомбинации, обусловливая снижение составляющих тока утечки и способствующих повышению выходной мощности полупроводникового прибора.
Отличительными признаками способа являются обработка высокоэнергетичными электронами и температурный режим процесса.
Технология способа состоит в следующем.
По стандартной технологии последовательно формируют области n и p+ типов на n+ подложке, затем сформированные полупроводниковые приборы обрабатывают высокоэнергетичными электронами дозой 8·1014 - 6·1015 см-2 с энергией 4 МэВ с последующим термостабилизирующим отжигом при температуре 150-200°С в течение не менее 3 часов. По предлагаемому способу были обработаны изготовленные по принятой технологии готовые лавинно-пролетные диоды с низкой выходной мощностью. Выходная мощность образцов была приведена к норме согласно требованиям ТУ при сохранении остальных параметров в пределах требования ТУ.
Результаты обработки полупроводниковых приборов представлены в таблице.
Таблица | ||
Норма по ТУ не менее, мВт | До обработки | После обработки и отжига |
Рвых, мВт | Рвых, мВт | |
75 | 45 | 60 |
75 | 65 | 90 |
75 | 60 | 80 |
75 | 65 | 94 |
75 | 60 | 86 |
75 | 64 | 90 |
75 | 66 | 100 |
75 | 62 | 85 |
75 | 60 | 76 |
75 | 68 | 75 |
75 | 50 | 72 |
75 | 57 | 78 |
75 | 55 | 76 |
Как видно из анализа полученных данных, способ позволяет, используя разработанную технологию, включающую обработку полупроводниковых приборов высокоэнергетичными электронами дозой 8·1014 - 6·1015 см-2 с энергией 4 МэВ с последующим термостабилизирующим отжигом при температуре 150-200°С в течение не менее 3 часов:
1. повысить выходную мощность полупроводниковых приборов;
2. повысить процент выхода годных приборов;
3. обеспечить технологичность и легкую встраиваемость в технологический процесс изготовления полупроводниковых приборов.
Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям ТУ.
Предложенный способ повышения выходной мощности лавинно-пролетных диодов путем обработки их высокоэнергетичными электронами дозой 8·1014 - 6·1015 см-2 с энергией 4 МэВ с последующим термостабилизирующим отжигом при температуре 150-200°С в течение не менее 3 часов позволяет значительно повысить процент выхода годных приборов и улучшить надежность.
Источники информации
1. Патент США №2899646.
2. Зи С. Физика полупроводниковых приборов. М., "Мир", 1984 г., кн.2, стр.191 (прототип).
Способ изготовления полупроводникового прибора, включающий последовательное формирование на n+ подложке областей n и р+ типов, отличающийся тем, что после формирования областей n и p+ типов на n+ подложке проводят обработку полупроводниковых приборов высокоэнергетичными электронами дозой 8·1014-6·1015 см-2 с энергией 4 МэВ, с последующим термостабилизирующим отжигом при температуре 150-200°С, в течение не менее 3 ч.