SU1760480A1 - Method of manufacturing semiconducting primary hall converters - Google Patents

Method of manufacturing semiconducting primary hall converters Download PDF

Info

Publication number
SU1760480A1
SU1760480A1 SU904827274A SU4827274A SU1760480A1 SU 1760480 A1 SU1760480 A1 SU 1760480A1 SU 904827274 A SU904827274 A SU 904827274A SU 4827274 A SU4827274 A SU 4827274A SU 1760480 A1 SU1760480 A1 SU 1760480A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
plate
hall
residual voltage
semiconductor
converters
Prior art date
Application number
SU904827274A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Владимирович Перинский
Лев Эммануилович Школьников
Original Assignee
Центральный научно-исследовательский институт измерительной аппаратуры
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Центральный научно-исследовательский институт измерительной аппаратуры filed Critical Центральный научно-исследовательский институт измерительной аппаратуры
Priority to SU904827274A priority Critical patent/SU1760480A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1760480A1 publication Critical patent/SU1760480A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Abstract

Использование: в микроэлектронике, а точнее в технологии изготовлени  полупроводниковых первичных преобразователей магнитного пол  - преобразователей Холла. Цель изобретени  - снижение трудоемкости . Сущность изобретени  заключаетс  в том, что структуры полупроводниковых первичных преобразователей Холла изготавливают на пластине ориентированными в направлении 110 до разделени  пластины на дискретные преобразователи Холла на одном, произвольно выбранном преобразователе (тестовом образце), определ ют плечо с минимальным сопротивлением с последующим одновременным локальным ионным облучением аналогичного плеча всех датчиков на пластине до достижени  минимального значени  величины остаточного напр жени , которое контролируют на тестовом образце. 1 з. п. ф-лы, 3 ил (Л сUsage: in microelectronics, more precisely, in the technology of manufacturing semiconductor magnetic field transducers - Hall converters. The purpose of the invention is to reduce the labor intensity. The essence of the invention is that the structures of semiconductor Hall impregnators are made on a plate oriented in the direction 110 before dividing the plate into discrete Hall converters on one arbitrarily chosen converter (test sample), the arm is determined with minimum resistance followed by simultaneous local ion irradiation similar to arm of all sensors on the plate to achieve the minimum value of the residual voltage, which is monitored dissolved in the test sample. 1 h. the item of f-ly, 3 silt (L with

Description

Изобретение относитс  к микроэлектронике , а точнее к технологии изготовлени  полупроводниковых первичных преобразователей магнитного пол  - преобразователей Холла (ПХ).The invention relates to microelectronics, and more specifically to the technology of manufacturing semiconductor magnetic field transducers - Hall converters (HR).

Известен способ изготовлени  полупроводниковых ПХ (технологический маршрут которого не содержит операции снижени  величины остаточного напр жени  преобразователей), в котором получение ПХ с заданным уровнем величины остаточного напр жени  может достигатьс  индивидуальной разбраковкой преобразователей по этому параметру 1.The known method of manufacturing semiconductor HRPs (the technological route of which does not contain the operation of reducing the residual voltage of the converters), in which obtaining the HRP with a given level of residual voltage can be achieved by individually defining the converters according to this parameter 1.

Недостатками этого способа  вл ютс  повышенна  трудоемкость в св зи с необходимостью выполнени  индивидуальной раз- браковки структур ПХ по величине остаточного напр жени  и чрезвычайноThe disadvantages of this method are the increased complexity due to the need to perform individual scrapping of the HR structures by the magnitude of the residual voltage and extremely

низкий выход годных при изготовлении ПХ с пониженным остаточным напр жением.low yield in the manufacture of HRPs with reduced residual voltage.

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  способ изготовлени  датчиков Холла (включающий традиционные технологические процессы изготовлени  полупроводниковых датчиков Холла), в котором снижение (подгонка) величины остаточного напр жени  осуществл етс  путем изменени  геометрии рабочего тела датчика с помощью локального выжигани  полупроводникового материала в области пленарных холловских контактов сфокусированным лучом оптического квантового генератора 2.The closest technical solution to the invention is a method of manufacturing Hall sensors (including traditional manufacturing processes for manufacturing Hall semiconductor sensors), in which the reduction (fitting) of the residual voltage is carried out by changing the geometry of the sensor working medium by locally burning the semiconductor material Hall contacts focused beam of an optical quantum generator 2.

Недостатком способа  вл етс  его практическа  непригодность (высока  себестоимость , низка  технологичность) при изготовлении полупроводниковых первичных ПХ методом групповой технологии.The disadvantage of this method is its practical unsuitability (high cost, low workability) in the manufacture of semiconductor primary HRPs using the group technology method.

VIVI

О ОOh oh

00 00

оabout

Целью изобретени   вл етс  улучшение технологичности при изготовлении полупроводниковых первичных ПХ методом групповой технологии.The aim of the invention is to improve the processability in the manufacture of semiconductor primary HRPs using the group technology method.

Цель достигаетс  тем, что по способу, включающему формирование полупроводниковых первичных ПХ на пластине, определение плеча преобразовател  с минимальным сопротивлением, снижение остаточного напр жени , разделение пластины на дискретные элементы, ПХ формируют на пластине ориентированными в направлении 110.The goal is achieved by the method, which includes the formation of semiconductor primary HRPs on a plate, the definition of a converter arm with minimal resistance, reduction of residual voltage, separation of the plate into discrete elements, HRP is formed on the plate oriented in the direction 110.

Кроме того, до разделени  пластины на кристаллы на одном, произвольно выбранном ПХ (тестовом образце) определ ют плечо с минимальным сопротивлением с последующим локальным ионным облучением аналогичного плеча одновременно всех ПХ на пластине до достижени  минимального значени  величины остаточного напр жени , которое контролируют на тестовом образце.In addition, prior to dividing the plate into crystals on one randomly selected HRP (test sample), a shoulder with minimum resistance is determined followed by local ion irradiation of the same shoulder at the same time all the HRPs on the plate until the minimum value of the residual voltage is reached, which is controlled on the test sample .

Локальность обработки достигаетс  созданием маски фоторезиста на поверхности ПХ.The processing locality is achieved by creating a photoresist mask on the surface of the HRP.

Величина остаточного напр жени  полупроводниковых ПХ определ етс  несколькими составл ющими, одна из которых - неконтролируемый подтрав боковой поверхности преобрэзозателей при формировании топологии рабочего тела методом химического травлени . Причем величина этого подтрава формируемых структур ПХ имеет существенный разброс по площади полупроводниковой пластины. Экспериментально установлено, что изготовление ПХ ориентированными в направлении 110 позвол ет исключить указанный разброс, что, в свою очередь, обеспечивает возможность применени  групповой (одновременно дл  всех ПХ на пластине) корректировки одной из составл ющей остаточного напр жени  (в частности, методом ионно-лучевой обработки).The magnitude of the residual voltage of semiconductor HRPs is determined by several components, one of which is uncontrolled subtraction of the side surface of the converters during the formation of the topology of the working fluid by chemical etching. Moreover, the magnitude of this subtrav of the formed structures of HRP has a significant variation over the area of the semiconductor wafer. It was established experimentally that the fabrication of HRPs oriented in direction 110 eliminates this variation, which, in turn, makes it possible to apply group (simultaneously for all PCHs on the plate) adjustment of one of the residual voltage component (in particular, by ion beam method). processing).

Сопоставительный анализ с прототипом и другими известными техническими решени ми показывает, что предлагаемое техническое решение соответствует критери м новизна и существенные отличи .Comparative analysis with the prototype and other known technical solutions shows that the proposed technical solution meets the criteria of novelty and significant differences.

На фиг. 1 представлена сформированна  структура ПХ, где 1 - полуизолирующа  подложка, 2 - эпитаксиальный слой (рабочее тело преобразовател  3 - контактные площадки.FIG. Figure 1 shows the formed structure of the HRP, where 1 is a semi-insulating substrate, 2 is an epitaxial layer (the working body of the transducer is 3 contact pads.

На фиг. 2 показана схема проведени  операции имплантации протонов, где 4 - маска фоторезиста, 5 - поток распространени  протонов Н .FIG. 2 shows the scheme of the operation of implantation of protons, where 4 is the photoresist mask, 5 is the proton propagation flux H.

На фиг. 3 изображена структура ПХ после проведени  имплантации протонов и удалени  фоторезиста, где 6 - локально обработанный протонами участок поверхности ПХ,FIG. 3 depicts the structure of the HRP after proton implantation and photoresist removal, where 6 is the locally proton-treated surface area of HRP,

Предлагаемый способ изготовлени  полупроводниковых ПХ реализован следующим образом.The proposed method for manufacturing semiconductor HRCs is implemented as follows.

На пластине с эпитаксиальной пленкойOn a plate with epitaxial film

формируют ПХ с заданной топологией рабочего тела и контактных площадок (фиг. 1) методом фотолитографии и вакуумного напылени  по стандартной групповой технологии . ПХ формируют ориентированными вHRPs are formed with a predetermined topology of the working fluid and contact pads (Fig. 1) by the method of photolithography and vacuum sputtering according to standard group technology. HRPs are oriented in

направлении 110 относительно базового среза пластины. (Ось, проход щую через токовые контакты ПХ, ориентируют на пластине параллельно кристаллографическому направлению 110).direction 110 relative to the base slice of the plate. (The axis passing through the PC current contacts is oriented on the plate parallel to the crystallographic direction 110).

С помощью зондовой установки Зонд А-5 и измерительного прибора ЦУИП на одном из сформированных на пластине преобразователе (тестовом) определ ют и маркируют участок рабочего тела сWith the help of the probe installation, the probe A-5 and the measuring device of the CUIP on one of the transducer-shaped (test) formed on the plate determine and mark the area of the working fluid with

минимальным значением сопротивлени . На Пластине формируютмаску фоторезиста, оставл ющую на всех преобразовател х открытым только необходимый участок поверхности рабочего тела (аналогичныйminimum resistance value. A photoresist mask is formed on the Plate, which leaves on all converters only the necessary part of the working body surface (similar to

маркированному участку тестового преобразовател ). На ионно-лучевой установке Везувий-5 провод т имплантацию протонов .labeled test transducer section). On the ion beam installation Vesuvius-5, protons are implanted.

Активный контроль величины остаточного напр жени  осуществл ют на тестовом преобразователе зондовым устройством, установленным в камере установки Везувий-5 с выводом информации на ЦУИП.Active control of the residual voltage is carried out on a test transducer by a probe device installed in the Vesuvius-5 installation chamber with information output to the CMDI.

Контроль величины остаточного напр жени  ведут непрерывно.The control of the residual voltage is carried out continuously.

Процесс имплантации протонов прекращают по достижении минимального значени  остаточного напр жени .The proton implantation process is stopped when the minimum value of residual voltage is reached.

Фоторезист удал ют в установке плаз- мо-химической очистки 08 ПХО-1 ООТ(фиг. 3). Пластину раздел ют на дискретные кристаллы ПХ.The photoresist is removed in a plasma chemical cleaning unit 08 PHO-1 OOT (Fig. 3). The plate is divided into discrete HRP crystals.

В качестве исходного материала использовали пленку эпитаксиальной структуры арсенида галли  с толщиной эпитаксиального сло  0,3 мкм и концентрацией электронов 5 -1017 . Толщина маски фоторезиста ФП-383 - 1 мкм. Энерги  имплантаций протонов 50 кэВ.An epitaxial structure of gallium arsenide with an epitaxial layer thickness of 0.3 μm and an electron concentration of 5 -1017 was used as the starting material. The thickness of the mask photoresist FP-383 - 1 micron. The proton implantation energy is 50 keV.

В результате на пластине в одном процессе (групповым способом) получены 400 шт. кристаллов ПХ с величиной остаточного напр жени  0,05 мВ.As a result, 400 pieces were obtained on a plate in a single process (group method). HRP crystals with a residual voltage of 0.05 mV.

Выход годных на пластине составил 86%.The yield on the plate was 86%.

Выход годных в случае, когда ориентирование ПХ в направлении 110 на пластине не проводилось, составил величину 5%. The yield in the case when the orientation of HRP in the direction 110 on the plate was not carried out, amounted to 5%.

Реализаци  предлагаемого технического решени  по сравнению с известными способами обеспечивает следующие технико-экономические преимущества. В три и более раз (в зависимости от размеров кристаллов ПХ) сокращаютс  трудоемкость и себестоимость их изготовлени  в св зи с заменой индивидуальной корректировки остаточного напр жени  на групповую.The implementation of the proposed technical solution in comparison with the known methods provides the following technical and economic advantages. Three and more times (depending on the size of the HRP crystals), the labor intensity and cost of their manufacture is reduced due to the replacement of the individual adjustment of the residual voltage to the group voltage.

Улучшаютс  услови  труда вследствие исключени  утомительной и трудоемкой операции индивидуальной подгонки, требующей напр женной работы оператора с микроскопом.The working conditions are improved due to the elimination of the tedious and time-consuming individual adjustment operation that requires the operator to work hard with a microscope.

Claims (2)

1.Способ изготовлени  полупроводниковых первичных преобразователей Холла, заключающийс  в том, что изготавливают пластины Холла, определ ют плечо полупроводникового первичного преобразовател  с минимальным сопротивлением, снижают величину остаточного напр жени , раздел ют пластину на дискретные полупроводниковые первичные преобразователи Холла, отличающийс  тем, что, с целью повышени  технологичности, ось преобразовател , проход щую через токовые контакты, ориентируют на пластине в направлении 110.1. A method of manufacturing semiconductor Hall transducers, consisting in that Hall plates are manufactured, a semiconductor primary transducer arm is defined with minimal resistance, the residual voltage is reduced, the plate is divided into discrete semiconductor Primary Hall Transducers, characterized in that In order to improve the manufacturability, the axis of the converter passing through the current contacts is oriented on the plate in the direction 110. 2.Способ поп. 1, отличающийс  тем, что снижение величины остаточного напр жени  осуществл ют путем локального ионного облучени  плеч с минимальным сопротивлением всех полупроводниковых первичных преобразователей, расположенных на пластине.2. Method pop. 1, characterized in that the reduction of the residual voltage is carried out by local ion irradiation of the arms with minimal resistance of all semiconductor primary transducers located on the plate. Щиг.1Schig.1 Ч III I I I I ГH III I I I I G
SU904827274A 1990-05-18 1990-05-18 Method of manufacturing semiconducting primary hall converters SU1760480A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904827274A SU1760480A1 (en) 1990-05-18 1990-05-18 Method of manufacturing semiconducting primary hall converters

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904827274A SU1760480A1 (en) 1990-05-18 1990-05-18 Method of manufacturing semiconducting primary hall converters

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1760480A1 true SU1760480A1 (en) 1992-09-07

Family

ID=21515303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904827274A SU1760480A1 (en) 1990-05-18 1990-05-18 Method of manufacturing semiconducting primary hall converters

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1760480A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Технический отчет. Исследование путей создани и разработке конструкции преобразователей Холла на основе структур ln.Sb-феррит. 1987, гл. 5, с. 28. Авторское свидетельство СССР N° 1290215, кл. G 01 R 33/06, 1985. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101780407B1 (en) Electric/magnetic field guided acid diffusion
US20130228780A1 (en) Method of formation of coherent wavy nanostructures (variants)
US5041361A (en) Oxygen ion-beam microlithography
TWI816094B (en) Lithography process window enhancement for photoresist patterning
JPH022102A (en) Manufacture of semiconductor device
SU1760480A1 (en) Method of manufacturing semiconducting primary hall converters
JPH0222809A (en) Method of determining special shape position by using electron beam and determined position
US5904552A (en) Method of resistless patterning of a substrate for implantation
US6982043B1 (en) Scatterometry with grating to observe resist removal rate during etch
JP2500443B2 (en) Compound semiconductor dry etching method
JPS63133629A (en) Manufacture of integrated circuit device
Blocker et al. Electron‐beam fabrication of submicron gates for GaAs FET’s
Chang et al. Electron beam formation of 800 Å wide aluminium lines
Miyauchi et al. Computor control of maskless ion implanter with Au Si Be LM ion source for III–V compound semiconductors
Chu et al. Conductance quantization in a GaAs electron waveguide device fabricated by x‐ray lithography
Hashimoto et al. Finely focused ion beam technology in III-V compound semiconductors
CN116544300A (en) Preparation method of InAs/GaSb II superlattice infrared detector
Gorwadkar et al. SiO2/c-Si bilayer electron-beam resist process for nano-fabrication
JP2690574B2 (en) Device making method
Wetzel et al. Preparation of cross sectional TEM samples using lithographic techniques and reactive ion etching
JPH08330276A (en) Dry etching method
Milgram et al. A Multilayer Resist for Direct Write Ion Beam Lithography
CN116759299A (en) Preparation method of mask and dry etching equipment
JPS5710931A (en) Patterning method for thin-film
JP5533130B2 (en) Stencil mask for electron beam batch exposure