способ изготовления кристалла с диффузионным p - n-переходом
Классы МПК: | H01L21/78 с последующим разделением подложки на несколько отдельных приборов |
Автор(ы): | Альтман И.Р., Шмиткин О.М., Лившиц Д.Л., Кандов А.М., Каплан А.А. |
Патентообладатель(и): | Производственное объединение "Фотон" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1991-10-18 публикация патента:
28.02.1994 |
Сущность изобретения: с кристалла в виде шестигранника снимают фаску в виде усеченного конуса. Величину бокового скоса контролируют по диаметру верхней площадки. 1 ил.
Рисунок 1
Формула изобретения
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КРИСТАЛЛА С ДИФФУЗИОННЫМ P - N-ПЕРЕХОДОМ включающий вырезание кристалла в форме шестигранника, снятия фаски в виде усеченного конуса путем шлифования торцов кристалла и его травление, отличающийся тем, что фаску снимают до получения верхней площадки диаметромdmin d d0,
где dmin
Jп - предельный ток;
j0 - ток насыщения p-n-перехода;
e - заряд электрона;
Vп - прямое напряжение прибора;
T - температура;
K - постоянная Больцмана;
- коэффициент идеальности;
d0 - диаметр верхней площадки, соответствующий началу участка насыщения корреляционной кривой P0 (1/d), где P0 - предельная мощность рассеяния p-n-переходом в состояние пробоя.
Описание изобретения к патенту
Изобретение может быть использовано при изготовлении высоковольтных диодов, транзисторов и тиристоров с управляемым лавинообразованием поверхности. Известны технических решения, с помощью которых на кристаллах четырехугольной формы V-образным резцом формируют фаску, а затем разделяют пластину на кристаллы струной либо диском [1] . Недостаток этих способов состоит в том, что, во-первых, он применим для создания преимущественно четырехгранных кристаллов, и во-вторых, по углам четырехугольника распределение поля отличается от такового непосредственно для самих граней. Последнее обстоятельство приводит к невоспроизводимости обратной ветви ВАХ, либо требует определенных ухищрений при травлении кристаллов, чтобы уменьшить эту неоднородность поля. Известен способ изготовления кристаллов в форме правильных многогранных призм [2] . Фаска на таких кристаллах может сниматься путем шлифования торцов металлической полусферой, совершающей вращательно-колебательные движения. Кристалл при снятии фаски прижимается упругим пестиком к внутренней поверхности полусферы. Этот способ взят в качестве прототипа. Недостаток способа состоит в том, что в нем, как и в случае четырехгранного кристалла, имеет место значительная неоднородность бокового поля, снижающая потенциальные возможности приборов. Сущность изобретения заключается в том, что шлифование торцов шестигранного кристалла под фаску осуществляют вплоть до получения верхней площадки в форме круга диаметром dmin d d0, где dminе - заряд электрона;
Vп - прямое напряжение пробоя;
j0 - ток насыщения р-n-перехода;
d0 - диаметр верхней площадки, соответствующий началу участка насыщения корреляционной кривой Р0(1/d0), где Р0 - предельная мощность рассеяния р-n-перехода в состояние пробоя. Для сравнительного анализа изготавливались кристаллы круглой и правильной шестигранной формы из кремния марки КЭФ-4,5 Ом см. Изготовление осуществлялось с помощью специального инструмента способом УЗ-резки из пластин с диффузионной структурой р-+р--n+-типа и глубиной залегания р-n-перехода 100 мкм. Толщины пластин 200-230 мкм. После вырезки на кристаллах снималась прямая фаска путем шлифования торцов в металлической полусфере, совершающей вращательно-колебательные движения. Сфера имела внутренний радиус 15 мм. Фаска снималась во времени до тех пор, пока граница р-n-перехода не выходила на нее по всему периметру кристалла, что контролировалось визуально под микроскопом. Аналогично осуществлялось снятие фаски на шестигранном кристалле. Особенность состоит в том, что боковая поверхность кристаллов вдоль диагональных направлений I основания отличается от таковой для направлений II, проходящих через середины противоположных сторон (см. чертеж). Это обусловлено различием в длинах отрезков АВ и СD (АВ = 6,1 мм, CD = 5,3 мм), диаметр круглого кристалла 5,6 мм. Фаска по направлениям I получается как бы состоящей из совокупности плоскостей с различными углами наклона, сменяющими друг друга. Фаска по направлениям II имеет заданный угол наклона , определяемый, в частности, радиусом полусферы и длиной отрезка СD. Между крайними вариантами I и II находятся все промежуточные. Кристаллы после снятия фаски травят в смеси кислот НF: HNO3 состава 1: 1, высушивают и защищают по фаске эмалью. Использование предлагаемого способа изготовления кристалла обеспечит увеличение раскроя пластин в среднем на 10% без ухудшения качества и надежности изготавливаемых приборов. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 719858, кл. Н 01 L 21/78, 1980. 2. Операционная карта технологического процесса САО 0.46147. ИН.
Класс H01L21/78 с последующим разделением подложки на несколько отдельных приборов