Способ изготовления импульсных эпитаксиально-диффузионных кремниевых диодов

ф 1 А "Я4 М СО(ОЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК ТЕНТНОЕ ОСУДАРСТВЕН ЕДОЫСТБО С ОСПАТЕНТ С ЯИ(56) Носов Ю,Р,пульсные диоды1965, с.225. НИЕВЫ Сущно структ ложку личес ДИОДОВсть: наЭЫ, СО цжу.Г.Татеорсесян Ов ным лое рви МОО 1 Ким зии б про водников ые им СоветскОе раДио зионн шиеся травл ыи тбор 1 ИЕМСТО Ч 1. свидетельство С Н 01 1 21 рэ 2, 19 ЗГОТОВЛЕНИЯ (СИДЯ НО ДИ ЕВЬ 1 Х ДИОДОВ вание; изобрет Вано при изГОтов НОСЯТ ПОЛНИ травл Автор кое %114 л 1 ;4, кл (54) С.,СОБ И НИХ ЗГ 1 ИТА НЫХ КРЕМг 1,4 (57) Использо быть использо ЕЛЬНЬ1 ИЕМЧт ИЗГКорП 84, И 1 ЛПф 11 ЭУ ПРОВО ЛЕНИЕ ение може ленин крем Изобретение Относится к области конструирования коемниевых диодов, транзи" СТОРОВ И ТИЭИСТОЭОВ И ДРУГИХ полупроводниковых приборов,Основной задачей изобретения является сохранение 1-111 р 11 л 1. На диодах при увеличении плотности тока, а также увел 1 лчение Выхода Годных Высоковольтных Групп при" боров.указа 11 ная цель достигается на диодных структурах, созданных по эпитаксиальнодиффузионной технолоГии на Основе Обращеннь.х эпитаксиальных структур с ОГ 10 рнь 1 м, леГированнь 1 м до заданной концентрац 11 и примеси поликристаллическим слоем 1"КСППС), эа счет термоотжига в течение Вэемени 12, после тоавления в плавико- ВОЙ КИСЛОТЕ ВНОВЬ НВНОСЯТ ИСТОЧНИКИ Д 11 ффузии и пэоводят дополнитРльныЙ тер", транзисторов, тиристэров.поверхность кремниевой держащей высокоомную подпроводящим поликристалм, наносят источники фосфора, проводятдиффу.жиг, удаляют образовав- фосфорно-.сил и катн ы е стекла плавиковой кислоте, вновь наики диффузии и проводят до. й термоотжиг с последующим в плавиковой кислоте, затем отовление контактов и оформсе. 1 табл,моотжиг В течение времени з = 25 ч при1240-1270 С с последующим травлением вплавиковой кислоте, причем время ту выбиракэт из условия т:-1;1 - тз, Где т 1=Х КЙО2,суммарное время диффузии, Х - заданнаяглубина р-п-перехода, О-козффициент диф- ффузии, г - коэффициент, зависящий от отно-дшения концентрации примеси в 4зпитакс 11 альном слое и подложке ООВ качестве источника примеси бора слу(жит водньй раствор борной кислоты (р -сторона), и источником примеси фосфораявляется военный раствор фосфорно-кислогоаммония (и-сторона),Дополнительный отжиг в указанном реЫжиме позволит создать на р+ стороне анти+Ьзапорный р слой и одновременнорастворить часть 51, образуя слой 502, насыьце 11 ный кисло 1 эодом, что позволит снятьтонкий изолирующий слой 510 г в НГ, кото. рый не сйимался в первом случае и, в конечном счете, падение напряжения на приконтактной области и переходе металл- полупроводник уменьшится, что позволит увеличить плотность тока с одновременным сохранением (уменьшением) граничного значения ОпрямПримерамй конкретного использования данного изобретения является изготовление диодов: 1) 2 Д(КД)2999 (Опрям 0,93 В пРипрям 20 А овос.обр. 200) на кРисталле диаметром 6,0 мм, вместо ранее использованного кристалла диаметром 8,5 мм 2) 2 Д(КД) 2997 (Ообр 0,93 В при 1 прям = ЗОА, лоос,обр. 200) На КРИСтаЛЛЕ ДИаМЕтРОМ 8,5 мм, вместо ранее использованного кристалла диаметром 10 мм.Режим дополнительного термоотжига, с целью уменьшения падения напряжения на контактах и в прйконтактных областях, выбран был следующим: Т=1250 С, с =.(2-5) ч.Режим термообжига, согласно технологиче. ских карт, был: Т=1250 С, ц=(30+5)ч,Принятый режим отжига по данному изобретению: ТС,=(25+5)ч, после чего снимаются баро и фосфорно-силикатные стекла травлением в НР; на пластины после промывки в воде и сушки вновь наносят источники диффузионной примеси, после чего пластины подвергаются дополнительному термообжигу в режиме: . Т=:1250 С, 1 з=(2-5)ч, далее по технологическому маршруту - снятие стекол, создание контактов и т.д.Режим дополнительного термоотжига подобран исходя из полученных экспериментальных результатов, В таблице представлены обобщенные (обработанные) результаты многочисленных пробных партий. Использование данного техническогорешения позволило увеличить плотность тока на кристаллах диодов в 1,5 и 2 раза присохранении Опр, Это, в свою очередь, позво 5 лидо сократить потребляемое количествокремниевых структур с опорным поликристаллическим слоем - КСППС, увеличить выход высоковольтных диодов и общий выходгодных.10 Ожидаемый экономический эффект засчет экономии КСППС, увеличение общеговыхода годных, увеличение выхода высоковольтных групп диодов составит более 350тыс.руб/год.15Формула изобретенияСпособ изготовления импульсных эпитаксиально-диффузионных кремниевых диодов, включающий нанесение источниковдиффузии бора и фосфора на поверхности20 кремниевой структуры, содержащей высокоомную подложку с опорным проводящимполикристаллическим слоем, проведениедиффузионного термоотжига, снятие образовавшихся боро- и фосфорно-силикатных25 стекол травлением в плавиковой кислоте,изготовление контактов и оформление вкорпусе, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью увеличения выхода годных диодовпри сохранении прямого падения напряже 30 ния при увеличении плотности тока, диффузионный термоотжиг проводят в течениевремени 1 г, после травления в плавиковойкислоте вновь наносят источники диффузиии проводят дополнительный термоотжиг в35 течение времени тз=2-5 час при температуре 1240-1270 С с последующим травлениемв плавиковой кислоте, причем время 1 г выбирают из условия тг 1-тз, где о-Х К/40 г,Суммарное время диффузии, Х 1 - заданная40 глубина р-п-перехода, 0 - коэффициентдиффузии, К - коэффициент, зависящий ототношения концентраций примеси в эпитаксиальном слое и подложке,-основное время термоотжитв по иаобретению,ст-дополнительное время термоотжига по изобретению.Составитель А,МуратовТехред ММоргентал Корректор А, Козориз Редактор Заказ 1742 Тираж ПодписноеВ НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж-.ЗБ, Раушская нэб., 4/б