JP3139101B2 - 高圧ダイオードの製造方法 - Google Patents
高圧ダイオードの製造方法Info
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- JP3139101B2 JP3139101B2 JP04026994A JP2699492A JP3139101B2 JP 3139101 B2 JP3139101 B2 JP 3139101B2 JP 04026994 A JP04026994 A JP 04026994A JP 2699492 A JP2699492 A JP 2699492A JP 3139101 B2 JP3139101 B2 JP 3139101B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スイッチング速度を高
めるためにライフタイムキラーとしての白金をシリコン
からなる半導体基体内に拡散する工程を含む高圧ダイオ
ードの製造方法に関する。
めるためにライフタイムキラーとしての白金をシリコン
からなる半導体基体内に拡散する工程を含む高圧ダイオ
ードの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体基体のライフタイムを小さくする
ために、基体内に導入するライフタイムキラーとして
は、白金が金にくらべて逆漏れ電流および逆回復時の電
流変化のソフト性の点で優れていることが知られてい
る。従来の高圧ダイオードの製造工程において白金拡散
を行う方法としては、ｐｎ接合を形成したSiウエーハの
表面に白金源を塗布し、拡散炉中で高温の熱処理をし、
ウエーハ中に十分均一に白金を拡散させたのち、ウエー
ハを拡散炉より引出し、室温まで冷却する方法がとられ
ていた。
ために、基体内に導入するライフタイムキラーとして
は、白金が金にくらべて逆漏れ電流および逆回復時の電
流変化のソフト性の点で優れていることが知られてい
る。従来の高圧ダイオードの製造工程において白金拡散
を行う方法としては、ｐｎ接合を形成したSiウエーハの
表面に白金源を塗布し、拡散炉中で高温の熱処理をし、
ウエーハ中に十分均一に白金を拡散させたのち、ウエー
ハを拡散炉より引出し、室温まで冷却する方法がとられ
ていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の白
金拡散方法では、同時に拡散するウエーハ枚数が異なる
と熱容量が異なり、高温の拡散炉よりシリコンウエーハ
を引出し、室温まで冷却する時間がばらつき、冷却が徐
冷となるとSiとPtとの化合物ができるためにダイオード
の順方向電圧降下が変動するという欠点があった。
金拡散方法では、同時に拡散するウエーハ枚数が異なる
と熱容量が異なり、高温の拡散炉よりシリコンウエーハ
を引出し、室温まで冷却する時間がばらつき、冷却が徐
冷となるとSiとPtとの化合物ができるためにダイオード
の順方向電圧降下が変動するという欠点があった。
【０００４】本発明の目的は、このような欠点を除き、
同時に白金拡散を行う半導体基体の量が異なっても、形
成される白金化合物の量がばらつくことのない高圧ダイ
オードの製造方法を提供することにある。
同時に白金拡散を行う半導体基体の量が異なっても、形
成される白金化合物の量がばらつくことのない高圧ダイ
オードの製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、 ｐｎ接合を形成したシリコンからな
る半導体基体表面に白金を付着させ、高温に加熱して基
体内に白金を拡散させる工程を含む高圧ダイオードの製
造方法において、半導体基体を白金拡散後冷却する際の
750 ℃から600 ℃までの温度範囲の冷却速度を20℃／分
以上とするものとする。そして、白金を付着させた半導
体基体を熱処理炉の炉心管の高温部に挿入して所定の時
間加熱したのち、基体を炉心管の低温部まで引き出し、
その炉心管の低温部へ外部から基体を吹付けること、あ
るいはその炉心管の低温部に通気孔を明けておき、外部
から不活性ガスをその通気孔を通じて炉心管内に圧入す
ることが有効である。その不活性ガスとして窒素ガスを
用いることが有効である。
めに、本発明は、 ｐｎ接合を形成したシリコンからな
る半導体基体表面に白金を付着させ、高温に加熱して基
体内に白金を拡散させる工程を含む高圧ダイオードの製
造方法において、半導体基体を白金拡散後冷却する際の
750 ℃から600 ℃までの温度範囲の冷却速度を20℃／分
以上とするものとする。そして、白金を付着させた半導
体基体を熱処理炉の炉心管の高温部に挿入して所定の時
間加熱したのち、基体を炉心管の低温部まで引き出し、
その炉心管の低温部へ外部から基体を吹付けること、あ
るいはその炉心管の低温部に通気孔を明けておき、外部
から不活性ガスをその通気孔を通じて炉心管内に圧入す
ることが有効である。その不活性ガスとして窒素ガスを
用いることが有効である。
【０００６】
【作用】シリコンと白金は600 ℃〜750 ℃の範囲で化合
して化合物を形成する。従って、750 ℃〜600 ℃の範囲
を20℃／分以上の冷却速度で急冷することにより、Siと
Ptの化合物の形成が阻止できる。そして、半導体基体を
炉心管の低温部へ引出したのち、炉心管は外部から気体
を吹付ければ、同時に白金拡散を行う半導体基体の量に
無関係に大きな冷却速度が得られる。
して化合物を形成する。従って、750 ℃〜600 ℃の範囲
を20℃／分以上の冷却速度で急冷することにより、Siと
Ptの化合物の形成が阻止できる。そして、半導体基体を
炉心管の低温部へ引出したのち、炉心管は外部から気体
を吹付ければ、同時に白金拡散を行う半導体基体の量に
無関係に大きな冷却速度が得られる。
【０００７】
【実施例】以下、図面を引用して本発明の一実施例につ
いて述べる。高圧ダイオード製作のための半導体基板と
してｎ型Siウエーハを用い、不純物拡散によりｐｎ接合
を形成したのち、従来技術と同様に表面に白金源を塗布
し、拡散炉中で900 ℃〜930 ℃で５時間〜15時間の熱処
理を行ってPt拡散を行った。図１はその熱処理の状態を
示し、電気炉１の炉心管２の一端からSiウエーハ３を乗
せたボート４をボートローダ５により点線で示した炉の
中央部まで挿入し、炉心管２の他端のガス導入管６から
窒素ガス８を炉心管に流しながら熱処理を行う。Pt拡散
終了後、ボートローダ５によりボート４を１秒〜10秒の
短時間のうちに炉心管２の炉外の部分まで実線で示すよ
うに引出す。この部分には炉心管に通気孔７が明けられ
ている。この部分へ外部からＮ2 ガス８を２kg／cm2 程
度の圧力で吹き付けると、ガスは通気孔７を通ってウエ
ーハ３の表面に沿って流れるので、ウエーハ３の温度は
急に低下し、750 ℃〜600 ℃の範囲を7.５分以下の時間
で経過した。すなわち、冷却速度が20℃／分以上の冷却
速度になった。このようにして得られたSiウエーハを15
枚積層し、分割して製作した耐圧12kVの高圧ダイオード
の順方向電圧降下は平均29Ｖでばらつき範囲は27Ｖ〜31
Ｖであり、ばらつき幅は４Ｖであった。従来の耐圧12kV
の高圧のダイオードでは、平均30.5Ｖで26Ｖ〜32Ｖの間
にばらついており、ばらつき幅は６Ｖであったから、順
方向電圧降下のばらつきが少なくなったことがわかる。
なお、炉心管の径が小さいときには、通気孔７を明けな
いで、炉心管２の管壁にガスを吹き付けるだけでも20℃
／分以上の冷却速度が得られた。
いて述べる。高圧ダイオード製作のための半導体基板と
してｎ型Siウエーハを用い、不純物拡散によりｐｎ接合
を形成したのち、従来技術と同様に表面に白金源を塗布
し、拡散炉中で900 ℃〜930 ℃で５時間〜15時間の熱処
理を行ってPt拡散を行った。図１はその熱処理の状態を
示し、電気炉１の炉心管２の一端からSiウエーハ３を乗
せたボート４をボートローダ５により点線で示した炉の
中央部まで挿入し、炉心管２の他端のガス導入管６から
窒素ガス８を炉心管に流しながら熱処理を行う。Pt拡散
終了後、ボートローダ５によりボート４を１秒〜10秒の
短時間のうちに炉心管２の炉外の部分まで実線で示すよ
うに引出す。この部分には炉心管に通気孔７が明けられ
ている。この部分へ外部からＮ2 ガス８を２kg／cm2 程
度の圧力で吹き付けると、ガスは通気孔７を通ってウエ
ーハ３の表面に沿って流れるので、ウエーハ３の温度は
急に低下し、750 ℃〜600 ℃の範囲を7.５分以下の時間
で経過した。すなわち、冷却速度が20℃／分以上の冷却
速度になった。このようにして得られたSiウエーハを15
枚積層し、分割して製作した耐圧12kVの高圧ダイオード
の順方向電圧降下は平均29Ｖでばらつき範囲は27Ｖ〜31
Ｖであり、ばらつき幅は４Ｖであった。従来の耐圧12kV
の高圧のダイオードでは、平均30.5Ｖで26Ｖ〜32Ｖの間
にばらついており、ばらつき幅は６Ｖであったから、順
方向電圧降下のばらつきが少なくなったことがわかる。
なお、炉心管の径が小さいときには、通気孔７を明けな
いで、炉心管２の管壁にガスを吹き付けるだけでも20℃
／分以上の冷却速度が得られた。
【０００８】
【発明の効果】本発明によれば、シリコン気体への白金
拡散後の冷却を速くすることにより、白金とシリコンと
の化合物の形成を抑制できるので、順方向電圧降下のば
らつきの少ない高圧ダイオードの製造が可能になった。
そしてそのような大きい冷却速度は、炉心管内部で半導
体基板を白金拡散炉から引出したのち炉心管外部から気
体を吹き付けることにより再現性よく行うことができ
る。
拡散後の冷却を速くすることにより、白金とシリコンと
の化合物の形成を抑制できるので、順方向電圧降下のば
らつきの少ない高圧ダイオードの製造が可能になった。
そしてそのような大きい冷却速度は、炉心管内部で半導
体基板を白金拡散炉から引出したのち炉心管外部から気
体を吹き付けることにより再現性よく行うことができ
る。
【図１】本発明の一実施例に用いる白金拡散装置の断面
図
図
１ 電気炉 ２ 炉心管 ３ Siウエーハ ４ ボート ５ ボートローダ ７ 通気孔 ８ Ｎ2 ガス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/22 - 21/24 H01L 21/38 - 21/40
Claims (4)
- 【請求項１】ｐｎ接合を形成したシリコンからなる半導
体基体表面に白金を付着させ、高温に加熱して基体内に
白金を拡散させる工程を含む高圧ダイオードの製造方法
において、半導体基体を白金拡散後冷却する際の750 ℃
から600 ℃までの温度範囲の冷却速度を20℃／分以上と
することを特徴とする高圧ダイオードの製造方法。 - 【請求項２】白金を付着させた半導体基体を熱処理炉の
炉心管の高温部に挿入して所定の時間加熱したのち、基
体を炉心管の低温部まで引出し、その炉心管の低温部へ
外部から気体を吹き付ける請求項１記載の高圧ダイオー
ドの製造方法。 - 【請求項３】炉心管の低温部に通気孔を明けておき、外
部から不活性ガスをその通気孔を通じて炉心管内に圧入
する請求項２記載の高圧ダイオードの製造方法。 - 【請求項４】不活性ガスとして窒素ガスを用いる請求項
３記載の高圧ダイオードの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04026994A JP3139101B2 (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | 高圧ダイオードの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04026994A JP3139101B2 (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | 高圧ダイオードの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05226271A JPH05226271A (ja) | 1993-09-03 |
| JP3139101B2 true JP3139101B2 (ja) | 2001-02-26 |
Family
ID=12208715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04026994A Expired - Fee Related JP3139101B2 (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | 高圧ダイオードの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3139101B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107190326B (zh) * | 2017-05-13 | 2018-03-13 | 徐州中辉光伏科技有限公司 | 可实现残余热应力消除处理的太阳能电池用硅片扩散炉 |
| CN117089825B (zh) * | 2023-06-01 | 2024-07-16 | 无锡松煜科技有限公司 | 一种流体分布均匀的镀覆腔室及镀覆方法 |
-
1992
- 1992-02-14 JP JP04026994A patent/JP3139101B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05226271A (ja) | 1993-09-03 |
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