Способ защиты структур на основе алюмосиликатного стекла Российский патент 2019 года по МПК H01L21/316 

Изобретение относится к технологии изготовления мощных транзисторных приборов, в частности к способам защиты поверхности полупроводниковой структуры от различных внешних воздействий.

Состояние поверхности полупроводникового материала, на которую имеет выход р-n-перехода, оказывает более сильное влияние на электрические параметры изделий микроэлектроники, чем физические свойства объема полупроводника, в котором расположен p-n-переход. Если часть p-n-перехода, расположенная внутри полупроводникового кристалла, надежно защищена от внешних воздействий окружающей среды, то часть, выходящая на поверхность кристалла, не может без дополнительной защиты противостоять им. При длительной работе прибора происходит изменение состояния поверхности полупроводникового материала, обусловленное характером окружающей среды и ее воздействием. Поэтому от качества защиты поверхности полупроводниковой структуры с p-n-переходом зависят не только электрические параметры готовых изделий, но и их надежность, а также срок службы.

Известны способы защиты, сущность которых состоят в том, что поверхность полупроводникового материала p-n-переходов защищают: вазелином, лаком, эмалями, пленками окислов металлов, боросиликатными и др. стеклами [1].

Основными недостатками этих способов является нестабильность приборов, высокая температура и длительность процесса.

Целью изобретения является достижение стабильности приборов и уменьшение температуры и длительности процесса.

Поставленная цель достигается использованием алюмосиликатного стекла, состоящего из смеси в состав, которого входят: 45±5% окиси кремния -SiO₂; 15±5% окиси алюминия -Al₂O₃; 30±5% окиси бария -ВаО и 0,09±0,01% оксид натрия -Na₂O.

Сущность способа заключается в том, что на чистую поверхность полупроводниковой структуры с p-n-переходом наносят алюмосиликатное стекло состоящий из смеси, в состав которого входят пленки на основе алюмосиликатного стекла, состоящего из смеси в состав, которого входят: 45±5% окиси кремния -SiO₂; 15±5% окиси алюминия -Al₂O₃; 30±5% окиси бария -ВаО и 0,09±0,01% оксид натрия - Na₂O. Процесс проводят при рабочей температуре -750±50°С. Толщина стекла -1,0±0,2 мкм. Алюмосиликатные стекла обладают высокими температурами размягчения, низкими диэлектрическими потерями и в некоторых случаях являются конкурентами керамике.

Контроль осуществляется с помощью микроскопа МИИ-4.

Сущность изобретения подтверждается следующими примерами:

ПРИМЕР 1. Процесс проводят с предварительной очисткой поверхности структуры. На чистую поверхность полупроводниковой структуры с p-n-переходом наносят слой защитного стекла, состоящий из смеси в состав, которого входят которого входят: 45±5% окиси кремния -SiO₂; 15±5% окиси алюминия -Al ₂О₃; 30±5% окиси бария -ВаО и 0,09±0,01% оксид натрия -Na₂O. Процесс проводят при рабочей температуре -950±50°С. Толщина стекла -1,6±0,2 мкм.

Контроль осуществляется с помощью микроскопа МИИ-4.

ПРИМЕР 2. Способ осуществляют аналогично примеру 1. Процесс проводят при следующих режимах:

Температура рабочая -850±50°С.

Контроль осуществляется с помощью микроскопа МИИ-4.

Толщина стекла -1,4±0,2 мкм.

ПРИМЕР 3. Способ осуществляют аналогично примеру 1. Процесс проводят при следующих режимах:

Температура рабочая -800±50°.

Контроль осуществляется с помощью микроскопа МИИ-4.

Толщина стекла -1,2±0,2 мкм.

ПРИМЕР 4. Способ осуществляют аналогично примеру 1. Процесс проводят при следующих режимах:

Температура рабочая -750±50°С.

Контроль осуществляется с помощью микроскопа МИИ-4.

Толщина стекла -1,0±0,2 мкм.

Таким образом, предлагаемый способ отличается от прототипа тем, что защитный слой на основе алюмосиликатного стекла, состоящего из смеси в состав, которого входят: 45±5% окиси кремния -SiO₂; 15±5% окиси алюминия -Al₂O₃; 30±5% окиси бария -ВаО и 0,09±0,01% оксид натрия -Na₂O способствует улучшению стабильности приборов и его надежности, а также уменьшению температуры и длительности процесса. Алюмосиликатные стекла обладают высокими температурами размягчения, низкими диэлектрическими потерями и в некоторых случаях являются конкурентами керамике.

ЛИТЕРАТУРА

1. А.И. Курносов, В.В. Юдин. Технология производства полупроводниковых приборов. - М.: «Высшая школа». 1980. с. 400.

Изобретение относится к технологии изготовления мощных транзисторных приборов, в частности к способам защиты поверхности полупроводниковой структуры от различных внешних воздействий. Сущность способа защиты структур на основе алюмосиликатного стекла заключается в том, что на чистую поверхность полупроводниковой структуры с p-n-переходом наносят слой на основе алюмосиликатного стекла, состоящего из смеси в состав которого входят: 45±5% окиси кремния -SiO₂; 15±5% окиси алюминия -Al₂O₃; 30±5% окиси бария -ВаО и 0,09±0,01% оксида натрия -Na₂O. Процесс проводят при рабочей температуре -750±50°С. Толщина стекла составляет 1,0±0,2 мкм. Алюмосиликатные стекла обладают высокими температурами размягчения, низкими диэлектрическими потерями и в некоторых случаях являются конкурентами керамике. Изобретение обеспечивает повышение стабильности приборов и уменьшение температуры и длительности процесса.

Способ защиты структур на основе алюмосиликатного стекла, включающий защиту поверхности кристаллов р-n переходов, отличающийся тем, что на поверхность полупроводниковой структуры наносят слой на основе алюмосиликатного стекла, состоящего из смеси, в состав которого входят: 45±5% окиси кремния - SiO₂; 15±5% окиси алюминия - Al₂O₃; 30±5% окиси бария - ВаО и 0,09±0,01% оксида натрия - Na₂O, процесс проводят при рабочей температуре -750±50°С, где толщина стекла составляет 1,0±0,2 мкм.