NO120538B - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- NO120538B NO120538B NO0232/68A NO23268A NO120538B NO 120538 B NO120538 B NO 120538B NO 0232/68 A NO0232/68 A NO 0232/68A NO 23268 A NO23268 A NO 23268A NO 120538 B NO120538 B NO 120538B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- semiconductor body
- semiconductor
- ooo
- thickness
- semiconductor element
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 51
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 21
- 238000005215 recombination Methods 0.000 claims description 19
- 230000006798 recombination Effects 0.000 claims description 19
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 11
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 4
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 claims 2
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 19
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 17
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 17
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 8
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 6
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 3
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFLYIWITHZJFLS-UHFFFAOYSA-N [Si].[Au] Chemical compound [Si].[Au] OFLYIWITHZJFLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 240000001546 Byrsonima crassifolia Species 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KMWBBMXGHHLDKL-UHFFFAOYSA-N [AlH3].[Si] Chemical compound [AlH3].[Si] KMWBBMXGHHLDKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N alumanylidynesilicon Chemical compound [Al].[Si] CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 1
- KRVSOGSZCMJSLX-UHFFFAOYSA-L chromic acid Substances O[Cr](O)(=O)=O KRVSOGSZCMJSLX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- AWJWCTOOIBYHON-UHFFFAOYSA-N furo[3,4-b]pyrazine-5,7-dione Chemical compound C1=CN=C2C(=O)OC(=O)C2=N1 AWJWCTOOIBYHON-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005350 fused silica glass Substances 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000004857 zone melting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/36—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the concentration or distribution of impurities in the bulk material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for, e.g. in combination with batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/70—Bipolar devices
- H01L29/74—Thyristor-type devices, e.g. having four-zone regenerative action
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Thyristors (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
Halvlederelement.
Oppfinnelsen angår et halvlederelement med et flatt énkrystallinsk halvlederlegeme som i tykkelsesretningen har minst to flate soner av innbyrdes motsatt ledningstype og mellom disse har en pn-overgang,
og som inneholder stoff som danner rekombinasjonssentra, og hvis opploselighet i halvlederlegemet avtar med synkende temperatur.
Ved fremstilling av halvlederelementer kan det være nodvendig
i flate énkrystallinske halvlederlegemer å innbygge tungtmetallatomer som danner rekombinasjonssentra på hvilke rekombinasjonen og par-dannelsen av elektroner og defektelektroner foregår. Atomer som har et gunstig innfangningstverrsnitt for minoritetsbærerne, har imidlertid ofte en med synkende temperatur avtagende opploselighet i halvleder-
materialet. Et eksempel på dette er gull, som i halvledermaterialet silicium danner rekombinasjonssentra med gunstig innfangningstverrsnitt, men har en opploselighet som avtar sterkt med fallende temperatur.
Innbygningen av slike rekombinasjonssentra i halvlederkrystallen er viktig f.eks. ved fremstilling av thyristorer, som skal ha en kort fr igj or ing st id under 5°/u selc« Ved en thyristors fri-gjorintstid skal forstås det tidsrom hvori der etter at thyristoren er slukket, altså blitt ikke-ledende, igjen kan påtrykkes thyristoren den fulle sperrespenning i gjennomslipningsretningen uten at den av seg selv gjennomtennér, altså blir ledende. Denne frigjoringstid avhenger i det vesentlige av egenskapene hos thyristoren i området for den midtre pn-overgang i det skiveformede halvlederlegeme. Hvis der i dette område forekommer tilstrekkelig av rekombinasjonssentra som sorger for rekombinasjon av ladningsbærerparene etter strommens opphor, kan den fulle sperreevne av denne pn-overgang være gjenopprettet på forholdsvis kort tid.
Videre er det ved såkalte hurtige dioder nodvendig å bringe inn rekombinasjonssentra med egnet innfangningstverrsnitt i området for romladningene på begge sider av pn-overgangen for derved å oppnå
en mest mulig hoy frekvensgrense. Ved frekvensgrensen forstås den frekvens av en over en diode påtrykket vekselspenning opp til hvilken dioden ennå virker som likeretter. Ved hjelp, av rekombinasjonssentrene svekkes den såkalte bærerstuvningseffekt, d.v.s. en forholdsvis sterk fluksstrbm etter omkoblingen av dioden til sperreretning.
Ved provning av ferdig fremstilte halvlederelementer av denne art, hvori der under fremstillingen er inndiffundert stoffer som danner rekombinasjonssentra og har avtagende opploselighet med fallende temperatur, ble det iakttatt at forskjellige av disse har en såkalt "myk" karakteristikk, som ofte er forbundet med en særlig sterk ustabilitet i varm driftstilstand. Ved thyristoren er sperrespenningene i gjennomslipningsretningen og i sperreretningen ustabile. Dessuten kunne der ved slike thyristorer ofte også iakttas en uregelmessig gjennomtenning og usedvanlig hbye verdier av gjennomslipningsspenningen. Ved provning av dioder ble der gjentagne ganger målt ustabil sperrespenning og for hoyt spenningsfall i gjennomslipningsretningen.
Man fant tit at de konstaterte mangler indirekte kunne til-skrives forskyvninger i krystallgitteret og for hoyt oksygeninnhold i krystallen. Mens slike forskyvninger, når de ikke er for tallrike, og likeledes oksygeninnholdet ellers synes tålelige og praktisk talt ikke influerer på brukbarheten av halvlederelementene, kan der melde seg vanskeligheter som tydeligvis skyldes samtidig tilstedeværelse av stoffer som danner rekombinasjonssentra, som gull, i halvlederkrystallen. Forsok på å avhjelpe de nevnte mangler ved rask avkjoling av halvlederkrystallen etter inndiffunderingen av stoffet som danner rekombinasjonssentra, har bare hatt begrenset suksess.
Slike stoffer, eksempelvis Fe, Mn, Cu, Ag, som danner re-' kombinasjonssentra, og hvis opploselighet i halvlederlegemet avtar med synkende temperatur, kan imidlertid også allerede foreligge i liten konsentrasjon i utgangs-halvlederlegemene i form av ugunstige forurensninger. Særlig ved for hoyt oksygeninnhold i halvlederlegemene fikk man derfor også vanskeligheter med de derav fremstilte halvlederelementer når der ikke med hensikt ble bragt inn stoffer som danner rekombinasjonssentra i halvlederlegemet.
Således viste også thyristorer av halvlederlegemer hvori
der ikke i tillegg var inndiffundert stoffer som danner rekombinasjonssentra og har avtagende opploselighet-med synkende temperatur, ofte uventet hoy gjennomslipningsspenning, lave sperrespenninger samt udefinerte og ikke entydig reproduserbare frigjoringstider. Ved dioder opptrådte der likeledes hoye gjennomslipnings- og lave sperrespenninger såvel som udefinerte og ikke reproduserbare frekvensgrenser.
Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave såvidt mulig
å bortrydde de iakttatte mangler ved halvlederelementer som i halvlederlegemet inneholder stoffer som danner rekombinasjonssentra.
Dette blir ifolge oppfinnelsen oppnådd ved at halvlederlegemet i det minste tilnærmelsesvis er fritt for forskyvninger og har et oksygeninnhold mindre enn 10 atomer/cm-3.
Fordelaktig utgjor den midlere forskyvningstetthet over det samlede areal av et vilkårlig med halvlederlegemets flatsider parallelt tverrsnitt av slike soner, hvori rålegemets krystallstruktur er opprettholdt, ikke mer enn 1000/cm , mens de lokale verdier av forskyvningstettheten, regnet på kvadrater med en sidelengde lik halvlederlegemets tykkelse, ligger under verdien 10 OOO/crn<2>.
For å oppnå en lav gjennomslipningsspenning og ensartet gjennomtenning, særlig ved thyristorer, er det gunstig om de lokale verdier av forskyvningstettheten, regnet på kvadrater med en sidelengde av 1/5 av halvlederlegemets tykkelse, ligger under verdien 10 000/cm<2>.
Ved halvlederelementer med et flatt halvlederlegeme hvis tverrsnitt parallelt med flatsidene har et flateinnhold storre enn 8 cm<2>, kan de ovenfor belyste mangler allerede unngås hvis den midlere forskyvningstetthet over det samlede areal ikke utgjor mer enn 20 OOO/crn2 og dens lokale verdier, regnet på kvadrater med en sidelengde lik halvlederlegemets tykkelse, ligger under verdien 50 OOO/crn2. I dette tilfelle lar en lav gjennomslipningsspenning og en ensartet gjennomtenning seg allerede oppnå hvis de lokale verdier av forskyvningstettheten, regnet på et kvadrat med en sidelengde lik 1/5 av halvlederlegemets tykkelse, ligger under verdien 50 OOO/crn<2>.
Oppfinnelsen og dens fordeler vil bli belyst under henvisning
til tegningen og med thyristoren som eksempel.
Fig. 1 viser tverrsnittsprofilet av en thyristor fremstilt
ved legering.
Fig. 2 viser tverrsnittsprofilet av en thyristor fremstilt ved diffusjon.
Thyristoren på fig. 1 består av et halvlederlegeme 2 med en n-ledende kjernesone 3 °S to vtre> p-ledende diffusjonssoner 4 og 5« En aluminiumelektrode 6 er pålegert den nedre flatside av halvlederlegemet 2. Mellom diffusjonssonen 5 og aluminiumelektroden 6 befinner seg den sterkt aluminiumholdige og derfor sterkt p-ledende rekrystallisasjonssone 7« I den ovre flatside av halvlederlegemet er der innlegert en ringformet emitterelektrode 9 bestående av gull-silicium-eutektikum, og en liten skiveformet styre-elektrode 10, likeledes bestående av gull-silicium-eutektikum. Den ringformede elektrode 9 danner kontakt for den n-ledende rekrystallisasjonssone 8, der virker som emitter, mens elektroden 10 sperringsfritt danner kontakt for den p-ledende basissone 4»
For fremstilling av thyristoren på fig. 1 anvender man en skive av n-ledende, Inkrystallinsk silicium med en diameter av 32,5 mra» en tykkelse av JdO px' og en spesifikk motstand under 100 ohmcm, samt tilnærmelsesvis fri for forurensninger og med et oksygeninnhold mindre enn 10 atomer/cm-*. Da det samlede flateinnhold av et tverrsnitt parallelt med halvlederskivens flatsider i dette tilfelle, utgjor mere enn 8 cm , kan skiver méd en midlere forskyvningstetthet av f.eks.
13 OOO/crn2 på en flatside anses som brukbare, idet verdier opp til
20 000/cm<2> synes tillatelige for denne skivestorrelse. Særlig lave
verdier av gjennomslipningsspenningen og en ensartet gjennomtenning fremkommer for thyristoren hvis maksimalverdien av lokal f orskyvnings-tetthet i det med flatsidene parallelle tverrsnitt og dermed i en flatside av halvlederskiven ikke utgjor mer enn 50 OOO/crn<2>, altså
f.eks. utgjor 40 OOO/cm , i et kvadrat med sidelengde 60/u.
Skiver med disse egenskaper kan f.eks. kappes fra en siliciumstav fremkommet ved en spesiell sonesmelteprosess som utfores uten digel, og hvor hele staven opphetes i tillegg så dennes partier utenfor smeltesonen får en temperatur i nærheten av smeltepunktet for silicium, omtrent på 1 100 - 1 200°C. Opplysning om tettheten av forskyvningene i halvlederskivene kan man få ved å behandle de polerte flatsider avendel prove-eksemplarer med et egnet etsemiddel, f.eks.
en blanding av kromsyre og fluss-syre. På de steder hvor der opptrer en forskyvning til overflaten, danner der seg en såkalt etsegrop.
Man kan så telle etsegropene og derav bestemme tettheten av forskyvningene i en flatside og dermed i ethvert tverrsnitt parallelt med flatsidene. Fra de således fundne prøveresultater kan man trékke slutninger om brukbarheten av de ovrige skiver som er kappet fra samme siliciumstav. For videre forarbeidelse blir der i siliciumskivene allsidig inndiffundert akseptormateriale, f.eks. gallium, bor eller fortrinnsvis aluminium, fra gassfase under utformning av en p-ledende overflatesone. Det kan f.eks. skje i et opphetet tilsmeltet kvartsror som inneholder siliciumskivene og en kilde for doteringsstoff.
Så blir gull pådampet en flatside av siliciumskiven til en skikttykkelse av 0,1 - 0,5/u. Derpå blir siliciumskivene, under be-skyttelsesgass eller i vakuum^ holdt på en temperatur av 860°C i 30 minutter og deretter raskt avkjolt så gullet diffunderer inn i siliciumskivene og der danner rekombinasjonssentra.
På den nevnte flatside av siliciumskivene blir der så innlegert en aluminiumfolie under utformning av elektroden 6 og den sterkt p-ledende rekrystallisasjonssone 7« På. den annen flatside blir der innlegert en antimonholdig ringskiveformet gullfolie under utformning av elektroden 9 og den n-ledende rekrystallisasjonssone 8,
samt et skiveformet borholdig gullfolie under utformning av styre-kontakten 10. Sluttelig blir siliciumskivenes mantelflater avfaset under utformning av de fra hinannen adskilte p-ledende soner 4 og 5»
Ved innlegeringen av metallfoliene i flatsidene av siliciumskivene blir den opprinnelige forskyvningstetthet umiddelbart under overflaten her forandret ned til en dybde som omtrent stemmer overens med dybden av rekrystallisasjonssonene. I tverrsnitt parallelle med
1 flatsidene og tatt gjennom sone 3i resp. gjennom slike deler av sone ' 4 og 5 som rekrystallisasjonssonene 8 og 7 ikke får med, og hvis ledningsevnetype er bestemt ved den inndiffunderte doteringssubstans,
er den opprinnelige forskyvningstetthet i siliciumskivene derimot opprettholdt uforandret.
Thyristoren på fig. 2 består av en ^nkrystallinsk siliciumskive 23 med fire soner 11 - 14 av skiftevis motsatt ledningstype, fremstilt ved inndiffusjon av tilsvarende doteringsstoff. Emittersonen 11 og basissonen 13 forutsettes å være n-ledende, og basissonen 12 og emittersonen 14 p-ledende. I midten av emittersonen 11 er der innlegert en gullfolie som inneholder akseptor-forurensning, under utformning av styreelektroden l8 på en slik måte at det p-ledende re-krystallisas jonsområde 19 står i forbindelse med den p-ledende basissone 12. På overflaten av emittersonen 11 er der pådampet en aluminiumelektrode 17. På overflaten av emittersonen 14 befinner der seg en kontaktelektrode 15 som består av den eutektiske silicium-aluminium-legering, og som et bærelegeme 22 av molybden er festet på ved opp-varmning under trykk.
For fremstilling av thyristoren på fig. 2 kan man anvende
en skive av n-ledende ;|nkrystallinsk silicium med samme geometriske dimensjoner, samme spesifikke motstand, samme forskyvningstetthet og samme oksygeninnhold som for thyristoren på fig. 1. I siliciumskiven blir der forst, som ved thyristoren på fig.l, allsidig inndiffundert akseptormateriale. Derpå blir den således utformede p-ledende overflatesone i et begrenset skikt under overflaten omdotert ved allsidig inndiffundering av donatormateriale som f.eks. fosfor, så dette skikt får samme ledningstype som utgangsskiven. På en flatside av skiven blir dette omdoterte skikt fjernet, f.eks. ved polering og/eller etsing, og får pådampet gull, der akkurat som ved thyristoren på fig. 1 inndiffunderes i skiven under utformning av rekombinasjonssentra. Sluttelig blir der på denne flatside innlegert en aluminiumfolie og
et molybdenlegeme under utformning av den på molybdenlegemet 22 festede elektrode 15 av'silicium-aluminium-eutektikum, mens der på den annen flatside innlegeres en gullfolie under utformning av elektroden 18. Derpå blir der pådampet et aluminiumskikt som omgir elektroden 18, under utformning av elektroden 17, og mantelflaten av siliciumskiven 23 avfases f.eks. ved sandblåsning og påfolgende etsing, så der fremkommer innbyrdes adskilte soner 11 - 14.
Forskyvningstettheten i den opprinnelige siliciumskive forblir opprettholdt i tverrsnitt tatt parallelt med flatsidene gjennom slike soner av den ferdige thyristor som ikke omfattes av rekrystal-lisas jonsområdene for elektrodene 15 og l8.
En. eller flere av sonene 11 - 14 av thyristoren på fig. 2 kan også frembringes ved epitaktisk utskillelse av silicium som inneholder tilsvarende doteringsstoffer, på den énkrystallinske siliciumskive. Også i dette tilfelle forblir den opprinnelige forskyvningstetthet opprettholdt i de tverrsnitt av den ferdige thryistor som går gjennom den opprinnelige enkrystallinske siliciumskive.
De trekk, arbeidsprosesser og anvisninger som kan utledes av den foregående beskrivelse og/eller den tilhbrende tegning, er, forså-vidt de ikke er tidligere kjent, såvel enkeltvis som i sine her for forste gang åpenbarte kombinasjoner, å anse som verdifulle forbedringer med oppfinnelseskarakter.
Claims (6)
1. Halvlederelement med et flatt énkrystallinsk halvlederlegeme som i sin tykkelsesretning oppviser minst to flateformede soner av innbyrdes motsatt ledningstype og mellom disse en pn-overgang, og som inneholder et stoff som danner rekombinasjonssentra, og hvis opploselighet i halvlederlegemet avtar med synkende temperatur, karakterisert ved at halvlederlegemet er i det minste tilnærmelsesvis fritt for forskyvninger og har et oksygeninnhold mindre enn 10^ atomer/cm^.
2. Halvlederelement som angitt i krav 1, karakterisert ved at den midlere forskyvningstetthet over det samlede areal av et vilkårlig med halvlederlegemets flatsider parallelt tverrrsnitt i slike soner hvor rålegemets kryst all st ruk tur er. bibeholdt, ikke utgjor mer enn 1 000/cm<2>, og de lokale verdier av forskyvningstettheten, regnet på kvadrater med en sidelengde lik halvlederlegemets tykkelse, ligger under verdien 10 OOO/crn2.
3. Halvlederelement som angitt i krav 2,karakterisert ved at de lokale verdier av forskyvningstettheten, regnet på kvadrater med en sidelengde lik 1/5 av halvlederlegemets tykkelse, ligger under verdien 10 OOO/crn2.
4. Halvlederelement som angitt i krav 1, karakterisert ved at den midlere forskyvningstetthet over et samlet flateinnhold på mer enn 8 cm av et vilkårlig, med halvlederlegemets flatsider parallelt tverrsnitt, i slike soner hvor rålegemets krystallstruktur er bibeholdt, ikke utgjor mere enn 20 OOO/crn<2> og de lokale verdier av forskyvningstettheten, regnet på kvadrater med en sidelengde lik halvlederlegemets tykkelse, ligger under verdien 50 OOO/crn2.
5« Halvlederelement som angitt i krav 4>karakterisert ved at de lokale verdier av forskyvningstettheten, regnet på kvadrater med en sidelengde lik 1/5 av halvlederlegemets tykkelse, ligger under verdien 50 OOO/crn2.
6. Halvlederelement som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved åt .ledningsevnetypen av minst én sone er bestemt ved inndiffundert doteringssubstans.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DES0107983 | 1967-01-25 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO120538B true NO120538B (no) | 1970-11-02 |
Family
ID=7528495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO0232/68A NO120538B (no) | 1967-01-25 | 1968-01-19 |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3461359A (no) |
| AT (1) | AT273300B (no) |
| BE (1) | BE709801A (no) |
| CH (1) | CH495630A (no) |
| DE (1) | DE1614410B2 (no) |
| DK (1) | DK116887B (no) |
| FR (1) | FR1551485A (no) |
| GB (1) | GB1200975A (no) |
| NL (1) | NL6800940A (no) |
| NO (1) | NO120538B (no) |
| SE (1) | SE323750B (no) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3860947A (en) * | 1970-03-19 | 1975-01-14 | Hiroshi Gamo | Thyristor with gold doping profile |
| US3668480A (en) * | 1970-07-21 | 1972-06-06 | Ibm | Semiconductor device having many fold iv characteristics |
| US3874956A (en) * | 1972-05-15 | 1975-04-01 | Mitsubishi Electric Corp | Method for making a semiconductor switching device |
| CH553480A (de) * | 1972-10-31 | 1974-08-30 | Siemens Ag | Tyristor. |
| DE2310570C3 (de) * | 1973-03-02 | 1980-08-07 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Verfahren zum Herstellen eines überkopfzündfesten Thyristors |
| US3988772A (en) * | 1974-05-28 | 1976-10-26 | General Electric Company | Current isolation means for integrated power devices |
| US3988771A (en) * | 1974-05-28 | 1976-10-26 | General Electric Company | Spatial control of lifetime in semiconductor device |
| US3988762A (en) * | 1974-05-28 | 1976-10-26 | General Electric Company | Minority carrier isolation barriers for semiconductor devices |
| DE2508802A1 (de) * | 1975-02-28 | 1976-09-09 | Siemens Ag | Verfahren zum abscheiden von elementarem silicium |
| JPS5942989B2 (ja) * | 1977-01-24 | 1984-10-18 | 株式会社日立製作所 | 高耐圧半導体素子およびその製造方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1052447A (no) * | 1962-09-15 | |||
| GB1060474A (en) * | 1963-03-27 | 1967-03-01 | Siemens Ag | The production of monocrystalline semiconductor bodies of silicon or germanium |
| DE1439347A1 (de) * | 1964-03-18 | 1968-11-07 | Siemens Ag | Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterstromtores vom pnpn-Typ |
| US3356543A (en) * | 1964-12-07 | 1967-12-05 | Rca Corp | Method of decreasing the minority carrier lifetime by diffusion |
-
1967
- 1967-01-25 DE DE1614410A patent/DE1614410B2/de not_active Ceased
- 1967-11-17 CH CH1615067A patent/CH495630A/de not_active IP Right Cessation
- 1967-11-20 AT AT1042467A patent/AT273300B/de active
- 1967-11-20 DK DK577367AA patent/DK116887B/da unknown
-
1968
- 1968-01-15 FR FR1551485D patent/FR1551485A/fr not_active Expired
- 1968-01-19 NO NO0232/68A patent/NO120538B/no unknown
- 1968-01-22 NL NL6800940A patent/NL6800940A/xx unknown
- 1968-01-23 SE SE877/68A patent/SE323750B/xx unknown
- 1968-01-24 US US700189A patent/US3461359A/en not_active Expired - Lifetime
- 1968-01-24 BE BE709801D patent/BE709801A/xx not_active IP Right Cessation
- 1968-01-25 GB GB4051/68A patent/GB1200975A/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB1200975A (en) | 1970-08-05 |
| CH495630A (de) | 1970-08-31 |
| DE1614410A1 (de) | 1970-07-02 |
| SE323750B (no) | 1970-05-11 |
| NL6800940A (no) | 1968-07-26 |
| AT273300B (de) | 1969-08-11 |
| BE709801A (no) | 1968-07-24 |
| DK116887B (da) | 1970-02-23 |
| US3461359A (en) | 1969-08-12 |
| FR1551485A (no) | 1968-12-27 |
| DE1614410B2 (de) | 1973-12-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2879188A (en) | Processes for making transistors | |
| US3249831A (en) | Semiconductor controlled rectifiers with a p-n junction having a shallow impurity concentration gradient | |
| NO120538B (no) | ||
| US3579815A (en) | Process for wafer fabrication of high blocking voltage silicon elements | |
| Imthurn et al. | Bonded silicon‐on‐sapphire wafers and devices | |
| US3897277A (en) | High aspect ratio P-N junctions by the thermal gradient zone melting technique | |
| KR20050035175A (ko) | 수직형 소자용 배면 오믹 콘택의 저온 형성 방법 | |
| US10541306B2 (en) | Using a carbon vacancy reduction material to increase average carrier lifetime in a silicon carbide semiconductor device | |
| US3009841A (en) | Preparation of semiconductor devices having uniform junctions | |
| US3602777A (en) | Silicon carbide semiconductor device with heavily doped silicon carbide ohmic contacts | |
| US3982269A (en) | Semiconductor devices and method, including TGZM, of making same | |
| Hayashi et al. | Impacts of reduction of deep levels and surface passivation on carrier lifetimes in p-type 4H-SiC epilayers | |
| US3600144A (en) | Low melting point brazing alloy | |
| Mada et al. | p‐n junction formation using laser induced donors in silicon | |
| Meek et al. | Silicon surface contamination: polishing and cleaning | |
| US3555669A (en) | Process for soldering silicon wafers to contacts | |
| GB2033778A (en) | Temperature gradient zone melting | |
| Lebedev et al. | High Temperature SiC based rectified diodes: new results and prospects | |
| US3513363A (en) | Thyristor with particular doping | |
| US3457467A (en) | Heterojunction solar cell with shorted substrate | |
| US3063876A (en) | Preparation of junctions in silicon carbide members | |
| Rao et al. | P N junction formation in 6H SiC by acceptor implantation into n-type substrate | |
| Chang et al. | The application of temperature gradient zone melting to silicon wafer processing | |
| Hartiti et al. | Defect generation and gettering during rapid thermal processing | |
| US3909321A (en) | Control of diffusion profiles in a thyristor by a grown oxide layer |