СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ БЫСТРОДЕЙСТВИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ НА ОСНОВЕ КРЕМНИЯ Российский патент 2003 года по МПК H01L21/263 

Изобретение относится к области технологии изготовления полупроводниковых приборов, в частности к технологии повышения быстродействия полупроводниковых приборов и интегральных микросхем.

Известен способ повышения быстродействия полупроводниковых приборов путем снижения времени жизни неосновных носителей в исходном кремнии с р-n-переходом введением в него золота [1].

Изготовленные таким образом приборы имеют ограниченный частотный диапазон работы.

Целью изобретения является повышение быстродействия полупроводниковых приборов, обеспечивающего технологическую воспроизводимость, расширение частотного диапазона работы, повышение надежности и увеличение процента выхода годных приборов без ухудшения статического коэффициента передачи тока.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления полупроводниковых приборов, на конечной стадии изготовления, после облучения приборов электронами или гамма-квантами Со⁶⁰ они подвергаются обработке высокоэнергетичными магнитными полями в объеме пирамиды в течение не менее 5 ч с последующим стабилизирующим отжигом при температуре 100-250^oС в течение 5-50 мин.

При воздействии магнитного поля на полупроводники в объеме и на поверхности полупроводниковой структуры уменьшаются центры рекомбинации, обуславливая улучшение быстродействия полупроводниковых приборов.

Отличительными признаками способа является обработка магнитными полями в объеме пирамиды и температурный режим процесса. Для стабилизации параметров приборов они подвергаются отжигу в течение 5-50 мин при температуре 100-250^oС.

Технология способа состоит в следующем:
полупроводниковые приборы после облучения электронами или гамма-квантами обрабатывают магнитными полями в течение не менее 5 ч, а затем проводят стабилизирующий отжиг при температуре 100-250^oС в течение 5-50 мин.

По предложенному способу были обработаны изготовленные по принятой технологии готовые полупроводниковые приборы и схемы с параметрами, не соответствующими техническим условиям по быстродействию.

Результаты обработки полупроводниковых приборов представлены в таблице.

Количество обработанных полупроводниковых приборов 1000, количество годных приборов 832. Процент выхода годных после обработки - 83%.

Как видно из анализа полученных данных, способ позволит, используя разработанную технологию, включающую обработку полупроводниковых приборов магнитными полями в объеме пирамиды в течение не менее 5 ч с последующим стабилизирующим отжигом при температуре 100-250^oС:
1- повысить быстродействие полупроводниковых приборов без ухудшения статического коэффициента передачи тока;
2 - повысить процент выхода годных приборов;
3 - частотный диапазон работы полупроводниковых приборов расширяется в сторону более высоких частот, так как с повышением быстродействия расширяется динамический диапазон.

Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям ТУ.

Предложенный способ повышения быстродействия полупроводниковых приборов путем обработки их после облучения приборов электронами или гамма-квантами Со⁶⁰, высокоэнергетичными магнитными полями в объеме пирамиды в течение не менее 5 ч с последующим стабилизирующим отжигом при температуре 100-250^oС в течение 5-50 мин позволяет значительно повысить процент выхода годных приборов, улучшить надежность при одновременном снижении затрат.

Источники информации
1. Патент США 3881963, кл. 148-15.

Использование: в области технологии изготовления полупроводниковых приборов. Сущность изобретения: после формирования полупроводниковых приборов их подвергают обработке магнитными полями в объеме пирамиды в течение не менее 5 ч с последующим стабилизирующим отжигом при температуре 100-250^oС в течение 5-50 мин. Техническим результатом изобретения является повышение быстродействия полупроводниковых приборов, обеспечивающее технологическую воспроизводимость, расширение частотного диапазона работы, повышение надежности и увеличение процента выхода годных приборов. 1 табл.

Способ повышения быстродействия полупроводниковых приборов на основе кремния, включающий облучение приборов высокоэнергетичными электронами или гамма-квантами Со⁶⁰, отличающийся тем, что обработку полупроводниковых приборов проводят магнитными полями в объеме пирамиды в течение не менее 5 ч, а затем проводят отжиг при температуре 100-250^oС в течение 5-50 мин.