Способ изготовления полупроводникового прибора Советский патент 1993 года по МПК H01L21/302 

Изобретение относится к полупроводниковому приборостроению, в частности, к технологии изготовления силовых полупроводниковых приборов.

Цель изобретения - улучшение параметров полупроводникового прибора.

Сущность изобретения заключается в том, что изготовляют полупроводниковую структуру с эмиттерным и коллекторным р-п переходами, сплавляют ее с термокомпен- еатором, формируют контакт, создают примыкающие одна к другой крутую и пологую фаски по периметру полупроводниковой структуры, осуществляют химическое травление фасок, контролируют параметры прибора, удаляют материал крутой фаски и устанавливают угол ее наклона равным 15- 90°, на поверхности крутой фаски между

эмиттерным и коллекторным переходами формируют фрезерованием алмазным диском и химическим травлением кольцевую канавку,при этом устанавливают угол между плоскостью алмазного диска и плоскостью эмиттерного перехода равным 5-10°, а травление осуществляют в течение 30 с и защищают фаски компаундом.

Пример конкретного изготовления. На партии пластин кремния марки КОФ 60-150 абв в количестве 300 шт., с удельным сопротивлением 150 ± 10% Ом-см и толщиной 0,80i 0,01 мм, последовательно проводя диффузию акцепторных примесей, окисление, фотолитографию и диффузию донор- ных примесей, формировали p -p-n-p-n-n+ структуры с глубиной залегания коллекторного и эмиттерного р-п-переходов 120 ± 10

Ч СО

о ел о

мкм, определенных на контрольных образцах методом послойного сошлифовывания и измерения удельного Сопротивления и типа проводимости, Полученные структуры сплавляли с термокомпенсаторами из молибдена и со стороны эмиттера напыляли через маску алюминий. После этого на всех приборах с помощью алмазного инструмента формировали крутую фаску, рассчитанную из номинальных размеров, под углом 33 1° и пологую под углом 2°20 ±5 и проводили струйное травление смесью на основе фтористоводородной, азотной и ук- суйной кислот в течение 30 сек. Ширина j kaiT.bn фаски составляла 0,8 мм, а пологой- 2,Й мЦ Ширина кольцевого участка между nojfldrotf фаской и контактной поверхностью составляла 0,5 мм. После травления все приборы подвергались визуальному контролю и при наличии щелей или рисок они отбраковывались и изымались из партии. На остальныхприборах измеряли вольтампер ные характеристики. Приборы, имеющие напряжения пробоя выше 2400В, защищали кремнийорганическим компаундом КЛТ-ЗОА и передавали на последующие операции, Приборы, имеющие блокирующие напряжения ниже 2400В, подвергали кратковременному травлению в течение 10 сек. и снова подвергали контролю. Приборы с .рассчитанными характеристиками передавали на последующие операции. После этого на приборах, имевших щели, царапины и низкие напряжения пробоя алмазными инструментом под углом 30° формировали крутую фаску, таким образом, чтобы она заканчивалась в области выхода первоначально созданной пологой фаски. При этом сама фаска практически убирается полностью. С другой стороны уход от края термокомпенсатора, как правило, составлял 1,0-1,5 мм. Затем вращающим ся алмазным диском, движущимся под углом 5-10° по отношению в катодной поверхности выпрямительного элемента формировали на крутой фаске ка

5

навку между эмиттерным и коллекторным переходами, которую затем травили в ранее указанной смеси кислот в течение 30 секунд. После контроля блокирующих напряжений наблюдалась следующая картина. У одной группы приборов характеристики улучшились настолько, что стали соответствовать расчетным значениям, поэтому их сразу покрывали КЛТ-80.

У другой группы приборов характеристики практически не изменились и их окончательно браковали.

У третьей группы характеристики улучшились, но не достигли расчетных. Эти приборы снова кратковременно травили в течение 10 сек.. .

Экспериментальные исследования показали, что данный способ позволяет достичь расчетных характеристик у 50-60% приборов, забракованных после изготовления с применением способа прототипа.

Формула изобретения

Способ изготовления полупроводникового прибора, включающий изготовление полупроводниковой структуры с эмиттерным и коллекторным р-п-переходами, сплавление ее с термокомпенсатором, формирование контакта, создание примыкающих одна, к другой крутой и пологой фасок по периметру полупроводниковой структуры, химическое травление фасок, контроль параметров прибора и защиту фасок компаундом, отличающийся тем, что, с целью улучшения параметров полупроводникового прибора, перед защитой фасок компаундом удаляют материал крутой фаски и устанавливают угол ее наклона равным 15- 90°, а на поверхности крутой фаски между эмиттерным и коллекторным переходами формируют фрезерованием алмазным диском и химическим травлением кольцевую канавку, при этом устанавливают угол между плоскостью алмазного диска и плоскостью эмиттерного перехода равным 5-10°, а 5 травление осуществляют в течение 30 с.

0

5

0

5

0

0

Использование: изготовление силовых полупроводниковых приборов. Сущность изобретения заключается в том, что изготовляют полупроводниковую структуру с эмиттерным и коллекторным р-п-перехода- ми, сплавляют ее с термокомпенсатором, формируют контакт, создают примыкающие одна к другой крутую и пологую фаски по периметру полупроводниковой структуры, осуществляют химическое травление фасок, контролируют параметры прибора, удаляют материал крутой фаски и устанавливают угол ее наклона равным 15-90°, на поверхности крутой фаски между эмиттерным и коллекторным переходами формируют фрезерованием алмазным диском и химическим травлением кольцевую канавку, при этом устанавливают угол между плоскостью алмазного диска и плоскостью эмиттерного перехода равным 5-10°, а травление осуще- ставляют в течение 30 с, и защищают фаски компаундом.