PL106265B1 - Sposob wytwarzania caloszklanych epitaksjalnych diod zenera - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia caloszklanych epitaksjalnych diod Zenera za¬ równo na zakres nisko jak i wysokonapieciowy.

Znany i stosowany dotychczas sposób wytwarza¬ nia epitaksjalnych diod Zenera wykorzystuje tech¬ nike selektywnej epitaksji. W wyniku takiego pro-' wadzenia procesu tworzone sa wyspy pólprzewod¬ nika w postaci grzybka, które wyrastaja w nie- zamaskowanych tlenkiem obszarach plytki pól¬ przewodnikowej o przeciwnym typie przewodnic¬ twa. W takiego rodzaju strukturze duza trudnosc stanowi wykonanie kontaktu omowego na po¬ wierzchni „grzybków". Ponadto taka geometria struktur ma ograniczona wytrzymalosc mechanicz¬ na i latwo ja uszkodzic podczas automatycznego montazu w caloszklanej obudowie diody.

Celem Wynalazku jest wyeliminowanie przyto¬ czonych ujemnych cech stosowanego sposobu pro¬ dukcji przy zachowaniu zalet, które daje stosowa¬ nie techniki epitaksji, a mianowicie latwosc wy¬ konania skokowego zlacza p-n i otrzymanie diod Zenera na pelny zakres napiec. / Cel ten zostal osiagniety przez zastosowanie spo¬ sobu wedlug wynalazku. Zlacze p-n wykonuje sie przez osadzenie technika epitaksjalna na silnie domieszkowanym, monokrystalicznym podlozu z krzemu cienkiej warstwy krzemowej przeciwnego typu. Na warstwie epitaksjalnej wytwarza sie wys¬ py kontaktów omowych, a nastepnie wytrawia sie wokól nich mesy, zawierajace zlacze p-n, o po- JO 2 wierzchni wierzcholka wiekszej od powierzchni kontaktowej wyspy znajdujacej sie na jego srod¬ ku. Wytrawiona powierzchnie mesy jak równiez obrzeze wyspy kontaktowej pokrywa sie warstwa izolacyjna. Na srodek kontaktów omowych na¬ nosi sie metalowy kontakt sferyczny umozliwiaja¬ cy dobre polaczenie elektryczne i mechaniczne mesy z elektroda w caloszklanej obudowie dio¬ dy.

Sposób wykonania diody Zenera wedlug wyna¬ lazku zostal blizej objasniony na przykladzie wy¬ konania w przedstawionym rysunku, gdzie fig. 1 — pokazuje przekrój struktury pólprzewodniko¬ wej diody Zenera, a fig. 2 — diode Zenera w obu¬ dowie caloszklanej.

Zlacze p-n tworzone jest technika epitaksjalna.

Na monokrystalicznym podlozu krzemowym silnie domieszkowym typu n+ (rzedu tysiecznym omp- ''centymetra) tworzy sie cienka warstwe krzemu ty¬ pu p+ (lub odwrotnie) 1. Dobór rezystywnosci obu obszarów pólprzewodnika uzalezniony jest od na¬ piecia Zenera. Wystarczajaca grubosc tej warstwy, podyktowana technologia kontaktu wynosi ok. 3^m._ W dalszej kolejnosci, na calej wytworzonej war¬ stwie epitaksjalnej nanosi sie warstwy metalu (np.

Ti-Au) tworzacych kontakt metal-pó^przewodnik.

Stosujac nastepnie proces fotolitograficzny i tra¬ wienia niepotrzebnych obszarów metali wytwarza sie na powierzchni plytki wysepki kontaktowe 2, 106 265106 265 3 które po wygrzaniu stanowia niskoomowy kontakt 2 warstwa epitaksjalna.

Dalej, podloze warstwy jest scienione za pomoca szlifowania, do koncowego wymiaru, a po oczysz¬ czeniu powierzchni wytwarza sie na niej kontakt bazy 3. W tym celu naparowywana jest warstwa zlota, która po wgrzaniu do krzemu tworzy z plyt¬ ka dobry kontakt omowy.

W dalszym cyklu postepowania nastepuje wy¬ trawienie obszarów wokól metalowych wysp i w efekcie uzyskuje sie ksztalt struktur zlaczowych w postaci mesy. Aby zapobiec wytrawieniu mes maskuje sie je na ozas trawienia np. emulsja foto¬ litograficzna.

W celu zapewnienia stabilr/ej charakterystyki i uzyskania minimalnego odpadu podczas montazu diody obszar wokól zlacz jest pokrywany warstwa tlenków 4. Warstwa ta pokrywa równiez obrzeze wyspy kontaktowej na wierzcholku mesy. Nastep¬ nie na odkryta powierzchnie warstwy kontakto¬ wej nanosi sie kontakt sferyczny 5, który tworzy dosc wysoka czasze wystajaca ponad izolacyjna warstwe.

Po pocieciu plytki zawierajacej 2—3 tysiace stru¬ ktur, indywidualne struktury sa montowane zna¬ nym sposobem w obudowie caloszklanej.

Sposób wedlug wynalazku umozliwia masowa produkcje caloszklanych diod Zenera na pelny za¬ kres napiec. Szczególnie jest on przydatny do wy¬ twarzania niskonapieciowych diod Zenera w obu¬ dowie caloszklanej. W tym bowiem zakresie nie mozna uzyc innego rodzaju struktur zlaczowych, badz ze wzgledów konstrukcyjnych, badz ich wla¬ sciwosci elektrycznych.

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe, Sposób wytwarzania caloszklanych epitaksjal¬ nych diod Zenera, znamienny tym, ze zlacze p-n wykonuje sie przez osadzenie technika epitaksjal¬ na na silnie domieszkowanym, monokrystalicz- nym podlozu z krzemu cienkiej warstwy krzemu przeciwnego typu, na warstawie epitaksjalnej wytwarza sie wyspy kontaktów omowych, wokól których wytrawia sie mesy, zawierajace zlacze p- -n, o powierzchni wierzcholka wiekszej od powie¬ rzchni kontaktu, znajdujacego sie na srodku wie¬ rzcholka, na powierzchni mesy oraz na obrzezach kontaków omowych naklada sie warstwe izolacyj¬ na, a nastepnie na osrodkach kontaktów omowych nanosi sie kontakty sferyczne. mmmmiNim w//'//////////! Fij 2 PZGraf. Koszalin D-1584 ifo egz. A-4 Ceaa 45 z*