DE2951925A1 - Verfahren zur herstellung von halbleiteranordnungen - Google Patents

Description

Verfahren zur Herstellung von Halbleiteranordnungen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Halbleite ranordnungen, wobei diese bestrahlt und glühbehandelt werden.

Es gibt Halbleiteranordnungen, die aus einem Zustand hoher Stromleitung in einen Zustand hoher Sperrspannung während ihres Einsatzes geschaltet werden müssen. Eine typische Halbleiteranordnung dieser Art ist einerseits der Thyristor, bei welchem die Schaltzeit als Abschaltzeit tq gemessen wird und andererseits die Diode, bei welcher die Schaltzeit als Mindestlöschzeit trr bei Umschaltung in Sperrichtung gemessen wird. Aber auch bei anderen Halbleiteranordnungen wie Transistoren, Triacs, in Sperrichtung schaltende Gleichrichter wie Zenerdioden und in Sperrichtung leitende Thyristoren ist die Umschaltzeit von Bedeutung.

Fs/ai

Es ist

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Es ist bereits bekannt, die elektrischenEigenschaften von Halbleiteranordnungen in unterschiedlicher Weise durch Bestrahlung zu verändern (US-PS 3 809 582, 3 840 887, 3 852 612, 3 872 493, 3 877 997, 3 881 963, 3 881 964, 3 888 701 und 3 933 527). Ferner ergeben sich Strahlungsbehandlungen aus den US-Patentanmeldungen 3 57 435 vom 4. Mai 1973, 540 208 vom 10. Jan. 1975, 581 255 vom 27. Mai 1975 und 667 791 vom 17. März 1976.

Im speziellen wird durch die US-PS 3 881 963 und 3 809 die Bestrahlung von Leistungsthyristoren und Dioden beschrieben, wobei Bestrahlungsquellen allgemeiner Art und vorzugsweise eine Elektronenstrahlung Verwendung findet, um die Abschaltzeit bzw. die Mindestlöschzeit derartiger Elemente zu verkürzen. Eine solche Elektronenbestrahlung zeigt gewisse Vorteile gegenüber einer Golddiffusion, wie sie bei schnell schaltenden Halbleiterel ementen Verwendung findet. Man hat jedoch festgestellt, daß eine solche Bestrahlung ihre Grenzen dort findet, wo elektrische Eigenschaften und insbesondere der Durchlaßspannungsabfall beibehalten werden soll. Wenn nämlich eine sehr kurze Abschaltzeit beim Transistor oder eine sehr kurze Mindestlöschzeit bei der Umschaltung in Sperrichtung für die Diode erreicht werden soll, müssen bezüglich des Durchlaßspannungsabfalls Nachteile in Kauf genommen werden. Der Nachteil des größeren Durchlaßspannungsabfalls bei verkürzter Abschaltzeit, der sich bei einer einfachen Bestrahlung der Thyristoren bzw. der Dioden ergab, war bis zu einem gewissen Grad durch eine anschließende Glühbehandlung zu kompensieren, wie dies aus der US-PS 3 888 701 hervorgeht. Jedoch ist eine Verschlechterung des Durchlaßspannungsabfalls auch bei den in dieser Patentschrift erläuterten Maßnahmen nichtzu ver-

meiden.

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meiden.

In der US-Patentanmeldung 667 791 werden auch Maßnahmen erläutert, mit denen die Notwendigkeit für eine Glühbehandlung eliminiert werden soll, indem anstelle der bisherigen Elektronenbestrahlung eine nukleare Bestrahlungsquelle mit vorzugsweise Protonen und Alphateilchen Verwendung finden soll. Dieses Verfahren ist jedoch bei einer Massenproduktion nicht einsetzbar, da derartige Nuklearteilchen nur begrenzt zur Verfügung stehen. Außerdem muß dabei das zu bestrahlende Element auf die Strahlungsquelle ausgerichtet sein. Daher blieb die kommerziell übliche Elektronenbestrahlung die einzige verfügbare Technik, um die Schaltzeit zu verkürzen, da diese Technik an eine Massenproduktion verhältnismäßig leicht anpaßbar ist.

Es wurde auch bereits eine Bestrahlung mit Neutronen vorgeschlagen, jedoch führte diese zu keinen akzeptablen Ergebnissen. Εξ zeigte sich nämlich, daß die elektrischen Eigenschaften solcher mit einer Neutronenbestrahlung behandelter Elemente sehr temperaturempfindlich sind und bei Betriebstemperaturen zwischen 100 und 200 , die bei derartigen Elementen während des Betriebs und im Speicherzustand auftreten, eine erhebliche Verschlechterung erfahren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Halbleiteranordnungen zu schaffen, mit welchem die Umschaltzeit und insbesondere die Abschaltzeit bei Thyristoren sowie die Mindestlöschzeit beim Umschalten in Sperrichtungen bei Dioden wesentlich verkürzt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Halbleiteranordnung mit Neutronen bei mehr als 1 MeV mit einer

Dosis

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Dosis zwischen etwa 10 und 10 Neutronen/cm bestrahlt wird, und daß die Halbleiteranordnung einer Glühbehandlung mit Temperaturen unterzogen wird, welche zumindest den Betriebsund Speichertemperaturen und darüber entsprechen.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von weiteren Ansprüchen.

Durch die Maßnahmen der Erfindung werden die Schwierigkeiten bisher bekannter Maßnahmen, wie sie vorausstehend erläutert wurden, überwunden und ein Verfahren geschaffen, mit welchem durch eine einfache Bestrahlung der Halbleiteranordnungen verbesserte elektrische Eigenschaften erzielt werden können, die bisher nur durch eine Bestrahlung mit Protonen und Alphateilchen bei einer Einzelanfertigung erzielbar waren. Diese Maßnahmen sind in vorteilhafter Weise für die Massenproduktion verwendbar und führen zu einer Verringerung der für die Herstellung benötigten Zeit und Kosten, da eine genaue Ausrichtung der zu bestrahlenden Elemente auf die Strahlungsquelle nicht mehr nötig ist und die Bestrahlung auch bei vollgekapselten Elementen durchgeführt werden kann. '

Eine wesentliche Schwierigkeit für den Schaltungstechniker beim Entwurf von Schaltungen ist die Abstimmung der Regenerierungsladung Q der verwendeten Thyristoren und Dioden. Wenn beispielsweise Dioden und Thyristoren in Serien oder Parallelschaltung benutzt werden, um entsprechend entweder hohe Spannungen bzw. hohe Ströme anlegen zu können, ist die Regenerierungsladung einer der wichtigsten Parameter, welcher beachtet werden muß. Eine genaue Anpassung der verwendeten Elemente bezüglich dieser Größe ist erforderlich, damit jedes einzelne Element im wesentlichen dieselbe Spannung bzw. denselben Strom innerhalb spezifischer Grenzen hat. Wenn dies nicht der Fall

wäre

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wäre, kann sich für ein individuelles Element der Schaltung eine zu hohe Regenerierungsladung ergeben, so daß dieses einen zu hohen Strom bzw. eine zu hohe Spannung aufnehmen muß und ausfällt.

Eine Anpassung von Dioden und Thyristoren aneinander bezüglich der Regenerierungsladung ist bei einer Bestrahlung mit Elektronen bekannt, wobei für die Anpassung die Bestrahlungsdosis variiert wird. Dies geht aus der US-Patentanmeldung 687 278 hervor. Bei diesem Verfahren ergab sich jedoch, wie bereits erwähnt, eine Beeinträchtigung anderer elektrischer Eigenschaften und insbesondere eine Verschlechterung des Durchlaßspannungsabfalls. Daher ist die Anwendung einer Elektronenbestrahlung nur in sehr begrenztem Maß möglich, da sich die gewünschten Eigenschaften nicht erzielen lassen. Dabei ist zu beachten, daß die zu bestrahlenden Elemente immer genau auf die Strahlungsquelle ausgerichtet sein mußten.

Die Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Es zeigen:

F ig. 1 einen Schnitt durch einen im Zentrum zündbaren

und gemäß der Erfindung bestrahlten Thyristor;

Fig. 2 einen Schnitt durch eine gemäß der Erfindung be

strahlte Diode;

Fig. 3 eine graphische Darstellung des Bruchteils an

Neutronen, welche mit einem Energieanteil größer E bei einer thermischen Kernspaltung von Uran 235 emittiert werden;

Fig. 4

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Fig. 4 eine graphische Darstellung der Abhängigkeit zwi

schen der Schaltzeit und dem Durchlaßspannungsabfall für einen Thyristor T72NCB bei einer Bestrahlung mit Alphastrahlen, Elektronen und Neutronen unterschiedlicher Dosierung und nach einer Glühbehandlung für einzelne Fälle.

Fig. 5 eine graphische Darstellung der Abhängigkeit der

Schaltzeit von dem Durchlaßspannungsabfall für einen Thyristor T62NBH, welcher einer Neutronenbestrahlung mit 14MeV ausgesetzt und anschließend glühbehandelt ist.

Fig. 6 eine graphische Darstellung der Abhängigkeit der

Schaltzeit von dem Durchlaßspannungsabfall für einen Thyristor T62NBH, welcher mit einer auf eine Kernspaltung zurückgehende Neutronenbestrahlung unterschiedlicher Dosis bestrahlt und anschließend wärmebehandelt wurde.

Fig. 7 eine graphische Darstellung der Abhängigkeit der

Schaltzeit von dem Durchlaßspannungsabfall für einen Thyristor T98J, welcher einer auf Kernspaltung beruhenden Neutronenbestrahlung unterschiedlicher Dosis ausgesetzt und anschließend wärmebehandelt wurde.

Fig. 8 eine graphische Darstellung der Verringerung

der Regenerierungsladung für einen Thyristor T62NBH, welcher einerseits mit einer von einer Kernspaltung herrührenden Neutronenbe

strahlung

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Strahlung und andererseits mit einer Neutronenbestrahlung von 14MeV beaufschlagt wurde;

Fig. 9 eine graphische Darstellung des Prozentanteils der Schaltzeit, welche bei Thyristoren mit verlängerter Glühbehandlung erhalten bleibt.

Der in Fig. 1 dargestellte Thyristor besteht aus einem flachen Halbleiterkörper 10 mit Hauptflächen 11 und 12 und gekrümmten Seitenflächen 13. Der Halbleiterkörper 10 besteht aus einem kathodenseitigen Emitterbereich 14 und einem anodenseitigen Emitterbereich 17 vom entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp, wobei diese beiden Emitterbereiche 14 und 17 an die Hauptflächen 11 und 12 angrenzen. Ferner ist ein kathodenseitiger Basisbereich 15 und ein anodenseitiger Basisbereich 16 vorhanden, welche ebenfalls entgegengesetzte Leitfähigkeit haben und im Inneren des Halbleiterkörpers 10 zwischen den beiden Emitterbereichen 14 und 17 angeordnet sind. Die Verteilung der Leitfähigkeit ist derart, daß der kathodenseitige Emitterbereich 14 eine entgegengesetzte Leitfähigkeit zum kathodenseitigen Basisbereich 15 und der anodenseitige Basisbereich 16 eine entgegengesetzte Leitfähigkeit zum anodenseitigen Emitterbereich 17 hat. Bei diesem Aufbau ergibt sich ein vierschichtiger Thyristor mit drei PN-Übergängen 18, und 20 zwischen den einzelnen Bereichen.

Das Steuer-Gate des Transistors ist im Zentrum des Halbleiterkörpers angeordnet, wobei das Steuer-Gate auf der Hauptfläche 11 angrenzend an den kathodenseitigen Basisbereich ausgebildet ist. Der kathodenseitige Emitterbereich 14 erstreckt sich um den kathodenseitigen Basisbereich 15 herum. Die elektrischen Kontaktanschlüsse erfolgen über Metallkontakte

und 24,

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und 24, welche auf dem kathodenseitigen Basisbereich 15 und dem kathodenseitigen Emitterbereich 14 auf der Hauptfläche 11 aufliegen. tJoer ein Metallsubstrat 25 erfolgt der elektrische Kontakt zum anodenseitigen Emitterbereich 17 über die Hauptfläche 12. Atmosphärische Einflüsse auf den Betrieb des Thyristors werden durch eine Passivierungsschicht 22 beseitigt, die auf den Seitenflächen 13 ausgebildet ist und aus Silikon oder einer Epoxydharzverbindung bestehen kann.

Der Thyristor ist derart angeordnet, daß er einer Neutronenquelle mit einer Energiedichte von mehr als IMeV und vorzugsweise von mehr als 14 MeV ausgesetzt werden kann. Obwohl in der Darstellung die Hauptfläche 11 gegen die Neutronenquelle ausgerichtet ist, ist eine solche Ausrichtung für die Bestrahlung nicht notwendig. Der Thyristor wird einer Neutronenbestrahlung 23 ausgesetzt, deren Dosis etwa zwischen 10 und 10 Neutronen/cm liegt, wobei ein bevorzugter Bereich zwischen 10 und 10 Neutronen/cm vorgesehen ist. Die Schaltzeit und die Regenerierungsladung des Thyristors wird somit auf einen gewünschten Wert reduziert, wobei die genaue Dosis jeweils den spezifischen gewünschten elektrischen Eigenschaften entsprechend zu variieren ist.

Die Bestrahlung kann mit jeder geeigneten Strahlungsquelle erfolgen, deren Energiedichte größer als IMeV ist. Geringere Energiedichten sind kaum geeignet, da sie die Gitterstruktur nicht genügend beeinträchtigen können, um die Schaltzeit innerhalb einer praktischen Zeitperiode zu verringern. Die meisten kommerziell üblichen Quellen für eine Neutronenbestrahlung bestehen entweder aus Deuterium-Tritium-Generatoren oder auf Kernzerfall beruhenden Kernreaktoren. Derartige Kern-

reaktoren

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reaktoren erzeugen Neutronenenergiedichten über ein weites Spektrum bis über 18MeV, wobei jedoch der Durchschnitt zwischen 1 MeV und 2 MeV gemäß Fig. 3 liegt. Bei wassergekühlten Reaktoren kann die Neutronenenergiedichte in einem gewissen Ausmaß durch die Positionierung des Halbleiterkörpers dadurch eingestellt werden, daß der Abstand vom Reaktorkern variiert wird.

Deuterium-Tritium-Generatoren werden für einige Situationen als Strahlungsquelle bevorzugt, da sie eine monoenergitische Strahlung mit Partikeln erzeugen, deren Energiedichte im wesentlichen über 14 MeV, und zwar bei etwa 14, 3 MeV liegt. Die Strahlungsgefahr wird bei einem derartigen Deuterium Tritium-Generator wesentlich verringert, außerdem sind solche Generatoren auch nicht so groß wie die erwähnten Kernreaktoren. Deuterium-Tritium-Generatoren erzeugen auch isotropische Energiestrahlen, die für besondere Situationen in vorteilhafter Weise eine genaue Steuerung der elektrischen Charakteristiken zulassen. Isotropische Energiestrahlen erfordern jedoch, daß der Abstand zwischen der Strahlungsquelle und dem zu bestrahlenden Gegenstand mit sehr großer Genauigkeit festgelegt wird und daß eine Gruppe von Gegenständen auf einer Halbkugelfläche plaziert werden. Deuterium-Tritium-Generatoren, wie sie gegenwärtig zur Verfügung stehen, können nur etwa 10 -Neutronen pro Sekunde erzeugen, so daß deren Verwendung als Neutronenquelle für däje Anwendung der Erfindung begrenzt ist.

Auf Kernspaltung beruhende Reaktoren verwenden vorzugsweise Uran 235 und Plutonium 239. Für eine solche auf Kernspaltung beruhende Bestrahlungsquelle kann auch Californium 252 verwendet werden, obwohl dies keine Reaktorquelle ist.

Die

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Die Dosis innerhalb der Grenzen von 10 und 10 Neutronen/cm und vorzugsweise im Bereich von 10 und 10 Neutronen/cm hängt von der Zusammensetzung und dem geometrischen Aufbau des Gegenstandes sowie den anfänglichen und den gewünschten elektrischen Charakteristiken des Gegenstandes ab. Um die optimale Dosis zu bestimmen, kann man in einfacher Weise einige Thyristoren der zu behandelnden Typen einer unterschiedlichen Bestrahlungsdosis aussetzen. Wenn nach der Bestrahlung eine Glühbehandlung vorgesehen ist, kann die tatsächliche Dosis größer als die angegebene Dosis sein, so daß die äquivalente Dosis nach der Glühbehandlung innerhalb der angegebenen Grenzen liegt.

Nach oder während der Bestrahlung wird der Thyristor behandelt, und zwar mit Temperaturen, die über der Betriebstemperatur oder der Speichertemperatur liegen, wobei eine um 50 C höhere Temperatur vorzugsweise Verwendung finden kann. Die Glühtemperatur liegt zumindest bei 100 C und vorzugsweise bei 150 C. Es können auch Glühtemperaturen über 200 C bis 250 C verwendet werden, um sicherzustellen, daß man über der ausschlaggebenden Temperatur liegt und daß das gewünschte Glühen innerhalb einer kommerziell zweckmäßigen Zeitdauer erfolgt. Da der Transistor vor der Bestrahlung bzw. der Glühbehandlung gefaßt sein kann und vorzugsweise gefaßt ist, brauchen in der Regel keine besonderen Vorkehrungen getroffen zu werden, um sicherzustellen, daß das Glühen in einer Edelgasatmosphäre erfolgt.

In Fig. 2 ist ein als Diode aufgebauter Halbleiterkörper 30 dargestellt, der Hauptflächen 31 und 32 und eine gekrümmte Seitenfläche

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fläche 33 hat. Der Halbleiterkörper hat einen kathodenseitigen Basisbereich 34 und einen anodenseitigen Basisbereich 35, welche von entgegengesetzter Leitfähigkeit sind und jeweils an die Hauptflächen angrenzen. Zwischen den beiden Bereichen liegt ein BN-Übergang 36. Auf der einen Hauptfläche 31 ist der kathodenseitige Basibereich 34 mit einem Metallkontakt 37 versehen, wogegen auf der anderen Hauptfläche 32 ein Metallsubstrat 38 als Metallkontakt für den anodenseitigen Basisbereich 35 angebracht ist. Atmosphärische Einflüsse auf den Diodenbetrieb werden wesentlich durch eine Passivierung verringert, welche auf den Seitenflächen 33 in Form einer Passivierungsschicht 39 angebracht wird, die aus Silikon oder einer Epoxydharzzusammensetzung bestehen kann.

Die Diode wird einer Neutronenbestrahlung ausgesetzt, wobei die Energiedichte dieser Neutronenquelle größer als 1 MeV und vorzugsweise größer als 14 MeV ist. Für diese Neutronenbestrahlung wird eine Dosis von etwa 10 bis etwa 10 Neutronen/cm benutzt.

In Fig. 3 ist die Energieverteilung einer auf Kernspaltung beruhenden Neutronenstrahlungsquelle gezeigt. Auch für die Diode ist vorgesehen, daß während oder nach der Bestrahlung eine Glühbehandlung stattfindet, und zwar bei einer Temperatur, die höher ist als die spezifische Betriebs- bzw. Speichertemperatur. Vorzugsweise soll diese Temperai
sehen Temperatur liegen.

weise soll diese Temperatur etwa 50 C über der höchsten spezifi-

Unter Bezugnahme auf Fig. 4 sollen die Ergebnisse, wie sie sich aufgrund der vorliegenden Erfindung ergeben, mit bekannten Bestrahlungstechniken verglichen werden. Es werden eine Vielzahl von Thyristoren T78NCB in fünf Gruppen unterteilt und wie

folgt

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folgt bestrahlt. Die erste Gruppe wird einer Elektronenbestrahlung von 2MeV ausgesetzt. Die zweite Gruppe wird mit Alphateilchen bei einer Energiedichte von 10,2 MeV bestrahlt. Die dritte Gruppe wird einer durch Kernspaltung gewonnenen Neutronenbestrahlung ausgesetzt und anschließend geglüht. Die vierte Gruppe wird einer durch Kernspaltung gewonnenen Neutronenstrahlung ausgesetzt und gleichzeitig geglüht. Für den Vergleich wurde die Schaltzeit und der Durchlaßspannungsabfall der Thyristoren entsprechend den Stufen der Vertrößerung der Bestrahlungsdosis gemessen, und zwar nach der Glühbehandlung.

Aus Fig. 4 ist entnehmbar, daß eine Alphabestrahlung mit 10, MeV die besten Ergebnisse bringt. Die Bestrahlung mit Neutronen führt zu wesentlich verbesserten Ergebnissen gegenüber einer Elektronenbestrahlung mit zwei MeV.

Eine Bestrahlung im heißen Zustand, wobei eine Erwärmung auf 250 C etwa 10 Minuten vor der Bestrahlung erfolgt und der Gegenstand bei dieser Temperatur während der Bestrahlung und fürjetwa 15 Minuten bis 1 Stunde nach der Bestrahlung gehalten wird, lieferte Thyristoren mit den stabilsten charakteristischsten Eigenschaften. Wie man aus Fig. 4 entnehmen kann, ergeben sich auch gegenüber einer Bestrahlung mit Elektronen bei 2MeV verbesserte Ergebnisse bei Thyristoren, welche neutronenbestrahlt und anschließend für 30 Stunden bei 200 C geglüht werden. Es ergeben sich jedoch keine so guten elektrischen Eigenschaften wie bei der Gruppe der Thyristoren, welche im heißen Zustand, d.h. während der Glühbehandlung bestrahlt werden.

Für das

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Für das Beispiel gemäß Fig. 5 wurden Transistoren T62NPII mit von einer Kernspaltung herrührenden Neutronen bestrahlt,

11 2

und zwar mit 5, 1 χ 10 Neutronen pro cm . Eine anschließende

Glühbehandlung erfolgte bei 200°C für 32 Stunden. Der Durchlaßspannungsabfall und die Umschaltzeit wurden bei Dosierungen

9 10 11

von 4,6 χ 10 und 7, 7 χ 10 sowie 5, 1 χ 10 Neutronen/cm aufgezeichnet und nach der Glühbehandlung der Durchlaßspannungsabfall über der Schaltzeit aufgezeichnet. Das Ergebnis geht aus Fig. 5 hervor und zeigt, daß eine wesentliche Verbesserung der Umschaltzeit ohne eine entsprechende Vergrößerung des Durchlaßspannungsabfalls erzielt wurde.

Das Diagramm gemäß Fig. 6 geht auf 6 Gruppen von Thyristoren T62NBH zurück, welche einer durch Kernspaltung ausgelösten Neutronenbestrahlung ausgesetzt wurden, wobei eine Bestrahlung

11 11 12

mit folgenden Dosen von 6x10 ; 8 χ 10 ,1x10 ,2,8x10 ;

12 12 ,2

3,6 χ 10 und 6 χ 10 Neutronen/cm Verwendung fanden.

12 12 11 2

Die mit 3,6 χ 10 ; 2,8 χ 10 und 8 χ 10 Neutronen/cm bestrahlten Gruppen wurden anschließend bei 200 C für 72 Stunden glühbehandelt. Die in Fig. 6 aufgetragenen Ergebnisse zeigen die Umschaltzeit und den Durchlaßspannungsabfall nach der Bestrahlung und der Glühbehandlung. Daraus ergibt sich, daß die Schaltzeit der Thyristoren wesentlich verbessert wird ohne wesentlichen Anstieg des Durchlaßspannungsabfalls, wenn die Glühbehandlung nach der Neutronenbestrahlung erfolgt.

In Fig. 7 sind die Ergebnisse einer Behandlung von einer Vielzahl von Thyristoren T98J dargestellt, welche einer durch Kern-

11

spaltung bewirkten Neutronenbestrahlung mit 5x10 ; 1 χ 10

12 2

und 1,5 χ 10 Neutronen/cm sowie anschließend einer Glühbehandlung bei 200 C für 32 Stunden ausgesetzt wurden. Aus der Darstellung kann man entnehmen, daß die Schaltzeit ohne

wesentliche

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wesentliche Vergrößerung des Durchlaßspannungsabfalls erheblich verkürzt wurde.

Das in Fig. 8 dargestellte Diagramm bezieht sich auf zwei Gruppen von Thyristoren T62NBH, welche einer 14MeV-Neutronenbestrahlung und einer auf Kernspaltung beruhenden Neutronenbestrahlung ausgesetzt wurden. Die Regenerierungsladung der Thyristoren wurde mit akkumulierender Strahlungsdosis gemessen und die Ergebnisse aufgezeichnet. We Fig. 8 zeigt, ergibt sich bei einer Neutronenbestrahlung der Thyristoren eine wesentliche Verbesserung der Regenerierungsladung, wogegen sich bei einer auf Kernspaltung beruhenden Neutronenstrahlung eine niedrigere Regenerierungsladung zeigt. Als Grund hierfür wird die höhere Bestrahlungsdosis angesehen, welche innerhalb einer gegebenen Zeit akkumuliert werden kann.

Die Ergebnisse lassen sich für die kommerzielle Verwendung der Thyristoren dann stabilisieren, wobei sich verbesserte elektrische charakteristische Eigenschaften ergeben, wenn eine Glühbehandlung, wie bereits beschrieben, Verwendung findet.

Zur Erläuterung der Beibehaltung der elektrischen Eigenschaften aufgrund einer Neutronenbestrahlung wird eine Gruppe von Thyristoren T62MbH, welche zuvor einerNeutronenbestrahlung ausgesetzt wurde, einer Glühbehandlung bei 200 C für eine Zeitdauer von etwa 2 Stunden ausgesetzt. Die Schaltzeit wurde nach der Neutronenbestrahlung sowohl vor der Gltihbehandlung als auch während und nach der Glühbehandlung ausgemessen und in der Darstellung gemäß Fig. 9 aufgetragen. Diese Darstellung zeigt, daß sich die Schaltzeitcharakteristik nach einer verhältnismäßig kurzen Glühbehandlung stabilisiert, woraus man

die

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die Vorteilhaftigkeit der Erfindung für den kommerziellen Einsatz und die Erzielung stabiler Ergebnisse ableiten kann.

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Claims (9)

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Halbleiteranordnungen, wobei diese bestrahlt und glühbehandelt werden, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Halbleiteranordnung mit Neutronen bei mehr als 1 MeV mit einer Dosis zwischen etwa 10 und 10 Neutronen/cm bestrahlt wird, und

- daß die Halbleiteranordnung einer Glühbehandlung mit Temperaturen unterzogen wird, welche zumindest den Betriebs- und Speichertemperaturen und darüber entsprechen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - daß die Bestrahlungsdosis zwischen 10 und 10 Neutronen/cm

liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Glühbehandlung bei einer Temperatur durchgeführt wird, welche zumindest 50 C über der höchsten spezifischen Temperatur für den Betrieb und bei der Speicherung liegt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,

- daß eine Bestrahlung mit mehr als 14MeV verwendet wird.

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INSPECTED

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5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Glühbehandlung zumindest teilweise während der Bestrahlung erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Glühbehandlung nach der Bestrahlung durchgeführt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Halbleiteranordnung ein Thyristor ist.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Halbleiteranordnung eine Diode ist.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Glühbehandlung bei einer Temperatur von zumindest 200°C erfolgt.

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