PL117841B1 - Semiconductor element and method of fabrication thereof rovodnikovogo ehlementa - Google Patents
Semiconductor element and method of fabrication thereof rovodnikovogo ehlementa Download PDFInfo
- Publication number
- PL117841B1 PL117841B1 PL1978204821A PL20482178A PL117841B1 PL 117841 B1 PL117841 B1 PL 117841B1 PL 1978204821 A PL1978204821 A PL 1978204821A PL 20482178 A PL20482178 A PL 20482178A PL 117841 B1 PL117841 B1 PL 117841B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- layer
- passivating
- semiconductor element
- passivating material
- semiconductor
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 38
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 27
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 18
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 17
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 10
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 115
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006388 chemical passivation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N oxolead Chemical compound [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FGUJWQZQKHUJMW-UHFFFAOYSA-N [AlH3].[B] Chemical compound [AlH3].[B] FGUJWQZQKHUJMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PBZHKWVYRQRZQC-UHFFFAOYSA-N [Si+4].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O Chemical compound [Si+4].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O PBZHKWVYRQRZQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000002783 friction material Substances 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 nitrogen Chemical compound 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
- H01L21/022—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being a laminate, i.e. composed of sublayers, e.g. stacks of alternating high-k metal oxides
-
- 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
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
- H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
- H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
- H01L21/02164—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material being a silicon oxide, e.g. SiO2
-
- 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
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
- H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
- H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
- H01L21/0217—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material being a silicon nitride not containing oxygen, e.g. SixNy or SixByNz
-
- 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
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3105—After-treatment
-
- 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
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
- H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
- H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
- H01L23/3157—Partial encapsulation or coating
- H01L23/3171—Partial encapsulation or coating the coating being directly applied to the semiconductor body, e.g. passivation layer
-
- 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
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
- H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
- H01L21/02172—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides
- H01L21/02175—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides characterised by the metal
- H01L21/02178—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides characterised by the metal the material containing aluminium, e.g. Al2O3
-
- 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)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest element pólprze¬ wodnikowy zwlaszcza pasywowany wielowarstwo¬ wo oraz sposób wytwarzania elementu póprzewod- nikowego.W wielu przypadkach jako srodek pasywujacy powierzchnie zlacza „p-n" w elementach pólprze¬ wodnikowych wykorzystywana jest warstwa poli¬ krystalicznego krzemu. Jeden ze sposobów formo¬ wania wysokooporowej warstwy polega na wpro¬ wadzeniu tlenu do konwencjonalnej warstwy poli¬ krystalicznego krzemu w momencie jej formowa¬ nia. Powstala w wyniku tego procesu warstwa ma bardzo dobre wlasciwosci dielektryczne bardzo po¬ mocne przy chemicznej pasywacji powierzchni pólprzewodnika. Termin pasywacja chemiczna, ogólnie, odnosi sie do pasywacji eliminujacej lub zabezpieczajacej ladunki powstale chemicznie na styku powierzchni pasywowanej i warstwy pasy- wujacej.Jedna z wad wysokooporowej warstwy polikry¬ stalicznego krzemu uzywanej jako warstwy pa- sywujacej jest to, ze jej wlasciwosci dielektryczne, wynikle z grubosci tej warstwy, zwykle nie sa wystarczajace aby zniwelowac powstale wewnetrzne silne pola elektryczne w wysokonapieciowych zla¬ czach „p-n". Ponadto, zostalo stwierdzone, ze przy tworzeniu warstw polikrystalicznego krzemu o wzra¬ stajacej grubosci, na przyklad w celu kompensacji wewnetrznych pól, w warstwie tej moga pojawiac sie przewodzace elektrycznosc przejscia zmniejsza¬ lo jace dopuszczalne napiecie pracy pasywowanego zlacza „p-n".Z tego powodu pojedyncza warstwa wysokoopo- rowego polikrystalicznego krzemu nie zawsze wy¬ starcza jako warstwa pasywujaca zlacze „p-n".'Celem wynalazku Jest opracowanie konstrukcji elementu pólprzewodnikowego, który nie ma wad elementów znanych ze stanu techniki.Dalszym celem wynalazku jest opracowanie spo¬ sobu wytwarzania elementu pólprzewodnikowego.Cel wynalazku zostal osiagniety przez to, ze element pólprzewodnikowy zawiera pierwsza war¬ stwe z wysokooporowego polikrystalicznego krze¬ mu usytuowana na powierzchni plytki pólprzewod- 15 nikowej, druga warstwe ze specjalnego materialu pasywujacego oraz trzecia warstwe z materialu pasywujacego usytuowana nad pierwsza warstwa.Cel wynalazku zostal osiagniety równiez przez to, ze na powierzchnie plytki materialu pólprze- 20 wodnikpwego nanosi sie pierwsza warstwe z wy¬ sokooporowego polikrystalicznego krzemu, nastep¬ nie nanosi sie druga warstwe i trzecia warstwe z materialu pasywujacego, przy czym druga war¬ stwe lub trzecia warstwe wykonuje sie ze spec¬ jalnego materialu pasywujacego.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku na którym fig. 1 przedstawia element pólprzewodnikowy majacy powierzchnie zlacza „p-n" pasywowana przy wy¬ korzystaniu sposobu wedlug wynalazku, w prze- 25 117 8413 117 841 4 kroju, fig, 2 — inne rozwiazanie elementu pólprze¬ wodnikowego posiadajacego powierzchnie zlacza „p-n" pasywowana przy wykorzystaniu sposobu wedlug wynalazku w przekroju.Poniewaz sposób wedlug wynalazku moze miec 5 zastosowanie przy wytwarzaniu dowolnych elemen¬ tów pólprzewodnikowych, na przyklad o struktu¬ rze mosa lub planarnej, dlatego w przykladzie tym wykorzystano uproszczony element pólprze¬ wodnikowy10. 10 Przedstawiony na fig. 1 element pólprzewodni¬ kowy 10 zawiera plytke 12 wykonana z materialu pólprzewodnikowego, majaca dwa obszary 14 i 16.Pierwszy obszar 14, jest typu ,p", a drugi obszar 16 typu „n" i tworza one w miejscu swego styku 15 zlacze „p-n" 18. Zlacze „p-n" 18 rozciaga sie az do powierzchni 20 konca plytki 12. W celu pasy¬ wacji miejsca przeciecia zlacza „p-n" 18, na pó- , wierzchnie 20 naklada sie pierwsza warstwe 22 "* wysokoopoFOwegó polikrystalicznego krzemu. Ter- 2Q min „wysokooporowy" oznacza, ze opornosc ma¬ terialu wynosi co najmniej 1000 Q/cm.Jeden ze sposobów tworzenia pierwszej warstwy 22 polega na domieszkowaniu polikrystalicznego krzemu atomami tlenu podczas tworzenia pierwszej 25 warstwy 22. Przykladowo, mieszajac gazowy tlenek ^ azotu (N*0) i krzemometan (SiH4) w zamknietej komorze reakcyjnej przy temperaturze 'okolo 450°C do 700°C przez okolo 15 minut, uzyskuje sie pierw¬ sza warstwe 22 polikrystalicznego krzemu o gru- w bosci 3000 A do 10000 A i wykrywalnej zawar¬ tosci tlenu. Zawartosc tlenu w pierwszej warstwie zalezy przede wszystkim od stosunku tlenku azotu N20 do krzemometanu —. Stosunek ten zwykle 35 SiA oznaczony jest grecka litera y. Mozliwe jest rów¬ niez wykorzystanie innych domieszek niz tlen, ta¬ kich jak azot, lub podobnych, dajacych w efekcie równiez wysokooporowa warstwe polikrystaliczne- 40 go krzemu. Inne domieszki moga calkowicie lub czesciowo zastapic domieszkowanie tlenem. Stoso¬ wanie wartosci y 0,20—0,30 przy tworzeniu pierw¬ szej warstwy 22 daje w rezultacie po obróbce w temperaturze okolo 650°C opornosc od okolo 5 • 107 45 Q/cm do okolo 5 • 108 Q/cm.Po zakonczeniu narastania pierwszej warstwy 22, korzystnym jest jej wyzarzenie, to znaczy wygrze¬ wanie w temperaturze okolo 900°C przez okolo 30 minut. Wyzarzanie zwieksza sily wiazace krzem w i tlen w warstwie polikrystalicznego krzemu.Na pierwsza warstwe 22 naklada sie nastepnie . druga warstwe 24 zawierajaca specjalna substancje pasywujaca. Na fig. 1 druga warstwa 24 przedsta¬ wiona jest jako zakropkowana, dla podkreslenia 5S jej szczególnych wlasciwosci. Korzystnym jest, aby substancja pasywujaca w drugiej warstwie 24 by¬ la materialem zblizonym do sproszkowanego szkla zawieszonego w srodku wiazacym takim *jak al¬ kohol lub chlorowany rozpuszczalnik organiczny m w celu uzyskania zawiesiny. Pomimo, ze mozliwe jest w zasadzie uzycie dowolnej substancji pasy- wujacej w celu utworzenia; drugiej warstwy 24, to korzystnym jest, jezeli stanowi ona mieszanine okolo 50% tlenku olowiu lub cynku, okolo 40% « dwutlenku krzemu i okolo 10% tlenku glinu. Na¬ stepnie zawiesine nanosi sie na pierwsza warstwe 22 za pomoca elektrody miejscowej lub na wi¬ rówce. Korzystnym jest aby druga warstwa 24 materialu pasywujacego miala grubosc od kilku do 25 mikronów, na przyklad okolo 4 mikronów.Nastepnie element pólprzewodnikowy 10 pod¬ grzewa sie do temperatury, w której nastepuje stopienie sie drugiej warstwy 24. Jezeli druga warstwa 24 zawiera substancje pasywujaca z tlen¬ kiem olowiu, tak jak opisano powyzej, to element pólprzewodnikowy 10 nalezy utrzymywac w tem¬ peraturze pomiedzy 700°C a 1000°C przez okres 10—15 minut. Przy ochladzaniu nastepuje dyfuzyj¬ ne polaczenie sie drugiej warstwy 24 materialu pasywujacego z krzemem pierwszej warstwy 22 materialu pasywujacego. Opisany material pasy- wujacy ma bardzo dobre wlasciwosci elektryczne w pracy przy temperaturze elementu ponizej 125°C.Jezeli pierwsza warstwa 22 nie zostala wyza¬ rzona przed utworzeniem drugiej warstwy 24, to moze byc wyzarzona po zakonczeniu tej operacji przez ogrzanie elementu pólprzewodnikowego do temperatury okolo 925°C i utrzymywanie go w tej temperaturze przez okolo 10 minut. Zaleznie od temperatury topnienia materialu pasywujacego drugiej warstwy 24, wyzarzanie pierwszej warstwy 22 moze nastepowac jednoczesnie z topieniem dru¬ giej warstwy 24. Po utworzeniu drugiej warstwy 24 powinna ona równiez zostac wyzarzona. Mozna tego dokonac przez wygrzewanie elementu pól¬ przewodnikowego 10 w temperaturze okolo 450°C— 650°C przez okolo 30 minut. Wyzarzanie to powo¬ duje usuniecie wiekszosci naprezen mechanicz¬ nych powstalych w drugiej warstwie 24 i na jej styku z pierwsza warstwa 22.Pomimo, ze substancja pasywujaca uzyta na druga warstwe 24 zachowuje swe parametry jedy¬ nie do okolo 125°C, to stwierdzono, ze stosujac sposób wedlug wynalazku uzyskuje sie elementy pólprzewodnikowe o wyzszej stabilnosci tempera¬ turowej. Na przyklad w elemencie pólprzewodniko¬ wym, którego pierwsza warstwa 22 utworzona zo¬ stala przy y okolo 0,20 i miala grubosc okolo 5000 A a nalozona na nia druga warstwa 24 mia¬ la grubosc 4 mikronów, to zlacze „p-n" 18 majace napiecie przebicia okolo 1000 V pracowalo bez istotnych zmian do temperatury co najmniej 200°C.Stwierdzono, ze pasywacja uzyskana dzieki za¬ stosowaniu drugiej warstwy 24 ze szkla olowiowo- -glinowo-krzemowego jest wystarczajaca do wiek¬ szosci zastosowan. Jezeli jednak zostanie zastoso¬ wana inna substancja pasywujaca, przykladowo krzemian olowiowo-boro-glinowy, to moze okazac sie konieczne zwiekszenie grubosci pierwszej war¬ stwy 22 lub tez dodanie dodatkowej trzeciej war¬ stwy 28 materialu pasywujacego tak, jak to opisano ponizej. Trzecia warstwa 26 stanowi dodatkowa ba¬ riere dielektryczna i moze byc uzywana w celu kom¬ pensacji zmian grubosci drugiej warstwy 24. Po¬ nadto moze ona byc uzywana w polaczeniu z róznymi typami srodków pasywujacych, których dzialanie oslonowe jest zbyt slabe lub niepewne przy osiagalnych praktycznie grubosciach.117 841 W przypadku zastosowania trzeciej warstwy 26 nalezy zakonczyc tworzenie drugiej warstwy 24 w opisany wyzej sposób, a dopiero nastepnie naniesc na nia trzecia warstwe 26.Trzecia warstwa 26 moze byc utworzona z dwu¬ tlenku krzemu, azotanu krzemu lub podobnych .zwiazków, jednak z powodów, które zostana wy¬ jasnione pózniej, korzystne jest wykorzystanie dwutlenku krzemu. Trzecia warstwa 26 dwutlen¬ ku krzemu moze byc utworzona konwencjonalny¬ mi sposobami, takimi jak reagowanie tlenu z krze- mometanem w temperaturze okolo 500°C. Korzy¬ stnym jest, aby trzecia warstwa 26 miala grubosc od 3000 A do 10000 A. Trzecia warstwe 26 o gru¬ bosci 5000 A uzyskuje sie w podanej powyzej re¬ akcji trwajacej okolo 10 minut.Po utworzeniu trzeciej warstwy 26 powinna ona byc wyzarzona przez wygrzewanie elementu pól¬ przewodnikowego w temperaturze 900°C—950°C przez okolo 30 minut.W wyniku stosowania opisanego powyzej spo¬ sobu uzyskuje sie strukture pasywowana wielo¬ warstwowo niezawodna w elementach pracujacych w temperaturach 200°C. Ponadto uzyskiwana struk¬ tura wielowarstwowa moze miec wysokie napiecie przebicia zlacza „p-n" bez ryzyka powstawania zewnetrznych luków lub przebicia dielektryka. * Fig. 2 przedstawia element pólprzewodnikowy 30 o strukturze pasywowanej wielowarstwowo, po¬ dobny do opisanego powyzej, lecz wytwarzany w bardziej efektywny sposób. Element pólprzewod¬ nikowy 30 przedstawiony w ponizszym przykladzie wykonania zawiera plytke 32 wykonana z mate¬ rialu pólprzewodnikowego. Plytka 32 ma pierwszy obszar 34 o przewodnictwie typu „p" i stykajacy sie z nim drugi obszar 36 o przewodnictwie typu „h", co w efekcie daje zlacze „p-n" 38 powstale na ich styku. Zlacze „p-n" 38 rozciaga sie az do powierzchni 40 konca plytki 32.Na powierzchnie 40 w sposób opisany powyzej naklada sie pierwsza warstwe 42 wysokooporowe¬ go polikrystalicznego krzemu. Korzystnym jest, ^aby jej grubosc wynosila okolo 5000 A.W tym przypadku po uzyskaniu odpowiedniej grubosci polikrystalicznego krzemu stosunek y ga¬ zu podnosi sie do co najmniej 10. Przy takim stosunku ilosc tlenku azotu znajdujacego sie w mieszaninie zapewnia, ze daje sie osadzac druga warstwa 44 utworzona z czystego dwutlenku krze¬ mu. Grubosc drugiej warstwy 44 dwutlenku krze¬ mu powinna osiagac okolo 5000 A co uzyskuje sie po okolo 30 minutach trwania reakcji.Po utworzeniu drugiej warstwy 44, pierwsza warstwa 42 i druga warstwa 44 moga byc jedno¬ czesnie wyzarzone przez wygrzewanie elementu pólprzewodnikowego 30 w temperaturze 900°C— 950°C przez okolo 30 minut.Po uformowaniu drugiej warstwy 44 dwutlenku krzemu naklada sie na nia trzecia warstwe 46 pasywujaca w sposób opisany powyzej. Na fig. 2 trzecia warstwa 46 pokazana jest jako zakropko¬ wana aby bardziej podkreslic jej specyficzna na¬ ture.Przedstawiony drugi przyklad wykonania spo¬ sobu wedlug wynalazku daje w efekcie koncowym strukture pasywowana wielowarstwowa, majaca ta¬ kie same cechy niezawodnosci jak przy stosowaniu sposobu opisanego poprzednio. Ponadto drugi przy- 5 klad wykonania sposobu jest bardziej efektywny, zarówno jezeli chodzi o ilosc kolejnych operacji jak i o czas potrzebny na ich wykonanie, ponie¬ waz warstwa dwutlenku krzemu powstaje w tej samej komorze i natychmiast po utworzeniu war- 10 stwy wysokooporowego polikrystalicznego krzemu.W pierwszym przypadku konieczne bylo ochlodze¬ nie i wyjecie elementu pólprzewodnikowego w celu utworzenia drugiej warstwy 24 a nastepnie ponowne jego nagrzanie w celu nalozenia trzeciej 15 warstwy 26 dwutlenku krzemu.Dalsza korzyscia z tworzenia drugiej warstwy 44 dwutlenku krzemu przed utworzeniem trzeciej warstwy 46 jest mozliwosc wykorzystania drugiej warstwy 44 dwutlenku krzemu jako warstwy ma¬ to skiijacej i zabezpieczajacej jednolitosc pierwszej warstwy 42 wysokooporowego polikrystalicznego krzemu.Po zakonczeniu tworzenia pasywowanej struk¬ tury wielowarstwowo, element pólprzewodnikowy 28 10 lub 30 moze byc poddany obróbce finalnej w dowolny znany sposób.Zastrzezenia patentowe 30 1. Element pólprzewodnikowy majacy plytke z materialu pólprzewodnikowego z co najmniej dwo¬ ma obszarami o przeciwnym typie przewodnictwa i powstalym w miejscu ich styku zlaczem „p-n" rozciagajacym sie az do powierzchni plytki, zna- 35 mienny tym, ze zawiera pierwsza warstwe (22, 42) z wysokooporowego polikrystalicznego krzemu usytuowana na powierzchni (20, 40) plytki pól¬ przewodnikowej (12, 32) oraz druga warstwe (24, 44) ze specjalnego pasywujacego materialu usytu- 40 pwana na pierwszej warstwie (22, 42) oraz trzecia warstwe (26, 46) z materialu pasywujacego usytu¬ owana nad pierwsza warstwa (22, 42). 2. Element wedlug zastrz. L, znamienny tym, ze trzecia warstwa (26) znajduje sie ha drugiej war- 45 stwie (24) i jest wykonana z dwutlenku krzemu. 3. Element wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze warstwa (44) z dwutlenku krzemu jest usytuowa¬ na miedzy warstwa (42) i warstwa (46). 4. Sposób wytwarzania elementu pólprzewodni- 50 kowego, znamienny tym, ze na powierzchnie (20, 40) plytki (12) materialu pólprzewodnikowego na¬ nosi sie; pierwsza warstwe (22, 42) z wysokooporo¬ wego polikrystalicznego krzemu, nastepnie nanosi sie druga warstwe (24, 44) i trzecia warstwe (26, 46) z materialu pasywujacego, przy czym druga warstwe (24) lub trzecia warstwe (46) wykonuje sie ze specjalnego materialu pasywujacego. 5. Sposób wedlug zastrz. 4; znamienny tym, ze na pierwsza warstwe (22) najpierw naklada sie druga warstwe (24) specjalnego materialu pasywu¬ jacego a nastepnie trzecia warstwe (26) z materia¬ lu pasywujacego. 6. Sposób wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze 65 druga warstwe (24) tworzy sie przez nalozenie na 55117 841 pierwsza warstwe (22) zawiesiny zawierajacej roz¬ drobniona substancje pasywujaca i substancje wia¬ zaca. 7. Sposób wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze druga warstwe (24) nagrzewa sie do temperatury, w której stapia sie ona i laczy sie z pierwsza warstwa (22). 8. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze pierwsza warstwe (22) wyzarza sie przed naloze¬ niem kolejnych warstw. 8 10 9. Sposób wedlug zastrz. 8, znamienny tym, ze^ pierwsza warstwe (22) wyzarza sie w temperatu¬ rze 900°C przez okres 30 minut. 10. Sposób wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze^ po stopieniu warstw (24 i 22) wyzarza sie druga* warstwe (24). 11. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze najpierw naklada sie druga warstwe (44) z dwu¬ tlenkiem krzemu a nastepnie naklada sie trzecia: warstwe (46) specjalnego materialu pasywujacego*.Fig. I Fig. 2 PZGraf. Koszalin A-636 93 A-4 Cena 100 zl PL PL PL PL
Claims (8)
1. Zastrzezenia patentowe 30 1. Element pólprzewodnikowy majacy plytke z materialu pólprzewodnikowego z co najmniej dwo¬ ma obszarami o przeciwnym typie przewodnictwa i powstalym w miejscu ich styku zlaczem „p-n" rozciagajacym sie az do powierzchni plytki, zna- 35 mienny tym, ze zawiera pierwsza warstwe (22, 42) z wysokooporowego polikrystalicznego krzemu usytuowana na powierzchni (20, 40) plytki pól¬ przewodnikowej (12, 32) oraz druga warstwe (24, 44) ze specjalnego pasywujacego materialu usytu- 40 pwana na pierwszej warstwie (22, 42) oraz trzecia warstwe (26, 46) z materialu pasywujacego usytu¬ owana nad pierwsza warstwa (22, 42).
2. Element wedlug zastrz. L, znamienny tym, ze trzecia warstwa (26) znajduje sie ha drugiej war- 45 stwie (24) i jest wykonana z dwutlenku krzemu.
3. Element wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze warstwa (44) z dwutlenku krzemu jest usytuowa¬ na miedzy warstwa (42) i warstwa (46).
4. Sposób wytwarzania elementu pólprzewodni- 50 kowego, znamienny tym, ze na powierzchnie (20, 40) plytki (12) materialu pólprzewodnikowego na¬ nosi sie; pierwsza warstwe (22, 42) z wysokooporo¬ wego polikrystalicznego krzemu, nastepnie nanosi sie druga warstwe (24, 44) i trzecia warstwe (26, 46) z materialu pasywujacego, przy czym druga warstwe (24) lub trzecia warstwe (46) wykonuje sie ze specjalnego materialu pasywujacego.
5. Sposób wedlug zastrz. 4; znamienny tym, ze na pierwsza warstwe (22) najpierw naklada sie druga warstwe (24) specjalnego materialu pasywu¬ jacego a nastepnie trzecia warstwe (26) z materia¬ lu pasywujacego.
6. Sposób wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze 65 druga warstwe (24) tworzy sie przez nalozenie na 55117 841 pierwsza warstwe (22) zawiesiny zawierajacej roz¬ drobniona substancje pasywujaca i substancje wia¬ zaca.
7. Sposób wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze druga warstwe (24) nagrzewa sie do temperatury, w której stapia sie ona i laczy sie z pierwsza warstwa (22).
8. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze pierwsza warstwe (22) wyzarza sie przed naloze¬ niem kolejnych warstw. 8 109. Sposób wedlug zastrz. 8, znamienny tym, ze^ pierwsza warstwe (22) wyzarza sie w temperatu¬ rze 900°C przez okres 30 minut.10. Sposób wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze^ po stopieniu warstw (24 i 22) wyzarza sie druga* warstwe (24).11. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze najpierw naklada sie druga warstwe (44) z dwu¬ tlenkiem krzemu a nastepnie naklada sie trzecia: warstwe (46) specjalnego materialu pasywujacego*. Fig. I Fig. 2.PZGraf. Koszalin A-636 93 A-4 Cena 100 zl PL PL PL PL
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US77174977A | 1977-02-24 | 1977-02-24 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL204821A1 PL204821A1 (pl) | 1978-11-06 |
PL117841B1 true PL117841B1 (en) | 1981-08-31 |
Family
ID=25092854
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL1978204821A PL117841B1 (en) | 1977-02-24 | 1978-02-22 | Semiconductor element and method of fabrication thereof rovodnikovogo ehlementa |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS53105979A (pl) |
BE (1) | BE864271A (pl) |
DE (1) | DE2806492A1 (pl) |
FR (1) | FR2382095B1 (pl) |
GB (1) | GB1552760A (pl) |
IN (1) | IN147578B (pl) |
IT (1) | IT1092729B (pl) |
PL (1) | PL117841B1 (pl) |
SE (1) | SE7801092L (pl) |
YU (1) | YU42276B (pl) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3021175A1 (de) * | 1980-06-04 | 1981-12-10 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zum passivieren von siliciumbauelementen |
FR2487576A1 (fr) * | 1980-07-24 | 1982-01-29 | Thomson Csf | Procede de fabrication de diodes mesa glassivees |
JPS60208886A (ja) * | 1984-03-31 | 1985-10-21 | 株式会社東芝 | 電子部品の製造方法 |
US4826733A (en) * | 1986-12-03 | 1989-05-02 | Dow Corning Corporation | Sin-containing coatings for electronic devices |
FR2625839B1 (fr) * | 1988-01-13 | 1991-04-26 | Sgs Thomson Microelectronics | Procede de passivation d'un circuit integre |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1250099A (pl) * | 1969-04-14 | 1971-10-20 | ||
JPS532552B2 (pl) * | 1974-03-30 | 1978-01-28 | ||
US3895127A (en) * | 1974-04-19 | 1975-07-15 | Rca Corp | Method of selectively depositing glass on semiconductor devices |
JPS6022497B2 (ja) * | 1974-10-26 | 1985-06-03 | ソニー株式会社 | 半導体装置 |
NL7500492A (nl) * | 1975-01-16 | 1976-07-20 | Philips Nv | Werkwijze voor het vervaardigen van halfgelei- derinrichtingen, waarbij een glazen bedekking wordt aangebracht, en halfgeleiderinrichtingen, vervaardigd volgens deze werkwijze. |
JPS6041458B2 (ja) * | 1975-04-21 | 1985-09-17 | ソニー株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
-
1978
- 1978-01-02 IN IN3/CAL/78A patent/IN147578B/en unknown
- 1978-01-11 IT IT19175/78A patent/IT1092729B/it active
- 1978-01-27 YU YU192/78A patent/YU42276B/xx unknown
- 1978-01-30 SE SE7801092A patent/SE7801092L/xx unknown
- 1978-02-16 DE DE19782806492 patent/DE2806492A1/de not_active Ceased
- 1978-02-16 GB GB6179/78A patent/GB1552760A/en not_active Expired
- 1978-02-17 FR FR7804587A patent/FR2382095B1/fr not_active Expired
- 1978-02-21 JP JP1960178A patent/JPS53105979A/ja active Granted
- 1978-02-22 PL PL1978204821A patent/PL117841B1/pl unknown
- 1978-02-23 BE BE185439A patent/BE864271A/xx unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IT1092729B (it) | 1985-07-12 |
DE2806492A1 (de) | 1978-08-31 |
PL204821A1 (pl) | 1978-11-06 |
BE864271A (fr) | 1978-06-16 |
YU42276B (en) | 1988-08-31 |
IN147578B (pl) | 1980-04-19 |
YU19278A (en) | 1982-06-30 |
FR2382095A1 (fr) | 1978-09-22 |
GB1552760A (en) | 1979-09-19 |
IT7819175A0 (it) | 1978-01-11 |
FR2382095B1 (fr) | 1985-10-18 |
JPS53105979A (en) | 1978-09-14 |
JPS5626981B2 (pl) | 1981-06-22 |
SE7801092L (sv) | 1978-08-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5698451A (en) | Method of fabricating contacts for solar cells | |
US5508881A (en) | Capacitors and interconnect lines for use with integrated circuits | |
Bower | Characteristics of aluminum‐titanium electrical contacts on silicon | |
EP0415750B1 (en) | Thin-film capacitors and process for manufacturing the same | |
FI105605B (fi) | Planarisoiva eriste | |
Fuller et al. | Diffusion, solubility, and electrical behavior of Li in GaAs single crystals | |
Mohammadi et al. | Properties of sputtered tungsten silicide for MOS integrated circuit applications | |
US3300339A (en) | Method of covering the surfaces of objects with protective glass jackets and the objects produced thereby | |
KR100732259B1 (ko) | 반도체 장치용 보호층 | |
Do Thanh et al. | Defect structure and generation of interface states in MOS structures | |
Tsujide et al. | Properties of aluminum oxide obtained by hydrolysis of AlCl3 | |
Demourgues et al. | Transport and magnetic properties of La2NiO4+ δ (0≤ δ≤ 0.25) | |
PL117841B1 (en) | Semiconductor element and method of fabrication thereof rovodnikovogo ehlementa | |
Watson et al. | Synthesis, phase stability and electrical characterisation of BINAVOX solid solutions | |
DE1242760C2 (de) | Verfahren zum herstellen einer oberflaechen-schutzschicht fuer halbleiterbauelemente | |
Tani et al. | Thermoelectric properties of Pt-doped β-FeSi2 | |
Duffy et al. | Dielectric and interface properties of pyrolytic aluminum oxide films on silicon substrates | |
PL116754B1 (en) | Semiconductor element and a method of manufacturing thesame | |
Verderber et al. | SiO 2/Si 3 N 4 passivation of high-power rectifiers | |
Chromik et al. | High T c Y‐Ba‐Cu‐O thin films on Si substrates | |
Magee et al. | Investigation of solid–solid reactions of Au films on silicon | |
Bagnoli et al. | Electrical characteristics of silicon nitride on silicon and InGaAs as a function of the insulator stoichiometry | |
McGruer et al. | Polysilicon capacitor failure during rapid thermal processing | |
Singh et al. | Study of Hall effect, electrical resistivity and magnetoresistance in Bi2Sr2-xGdxCa1Cu2O8+ δ (x= 0.00-0.65) systems | |
JPS6079721A (ja) | 半導体構造体の形成方法 |