Способ изготовления полупроводникового прибора

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.