UA53903A - Method for producing crystals for silicon semiconductors with p+ isolating zones - Google Patents

Abstract

The proposed method for producing crystals for silicon semiconductors with p+ isolating zones consists in creating rectifying planar p-n junctions by diffusion in a silicon n-type substrate, forming isolating p+ zones by thermal migration of linear zones based on aluminium, which migration is accompanied by diffusion of aluminium from aluminium vapors into the surface layer of the substrate, producing injector p-n junctions, providing passivation of rectifying p-n junctions and metallization of the substrate, and dividing the substrate into crystals. The rectifying junctions, to the depth of 40 … 90 % of the specified depth, are formed before the start of the thermal migration of linear zones, with annealing of the aluminium that reaches the substrate after completion of the thermal migration. The annealing of aluminium is accomplished concurrently with forming injector p-n junctions and thermal oxidation.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід належить до галузі напівпровідникових приладів і може бути використаний при виготовленні 2 кристалів кремнієвих потужних силових напівпровідникових приладів: тиристорів, симісторів (тріаків) фототріаків, фототиристорів, тощо, а також однокристальних модулів на їх основі.The invention belongs to the field of semiconductor devices and can be used in the manufacture of 2-crystal silicon powerful power semiconductor devices: thyristors, triacs (triacs), phototriacs, photothyristors, etc., as well as single-crystal modules based on them.

Відомим є спосіб виготовлення напівпровідникового приладу (Спапд М., Кеппеду К. Те Арріїсайоп оїThe method of manufacturing a semiconductor device is known (Spapd M., Keppedu K. Te Arriisayop oi

Тетрегайте Сгадіепі опе МеЦйпоу іо Зіїїсоп МУаїег Ргосевзвіпд // У. ЕІесігоспет. Зос., м.128, 1981, Мо10, р.2196), згідно до якого в кремнієвій напівпровідниковій підложці п-типу, яка має потрібну товщину і рівень питомого опору, формують за допомогою дифузії випрямні і інжектуючі р-п переходи, після чого за допомогою термоміграції (зонної плавки з градієнтом температури) лінійних зон формують наскрізні відокремлюючі р" області, з наступними обов'язковими операціями: однобічною склопасивацією випрямних р-п переходів, металізацією.Tetregaite Sgadiepi ope MeCypou io Ziiisop MUaieg Rgosevzvipd // U. Eiesigospet. Zos., m. 128, 1981, Mo10, p. 2196), according to which in a n-type silicon semiconductor substrate, which has the required thickness and level of specific resistance, rectifier and injecting p-p junctions are formed with the help of diffusion, after which with the help of thermomigration (zone melting with a temperature gradient) of linear zones, through-separating p" regions are formed, with the following mandatory operations: one-sided glass passivation of rectifier p-p transitions, metallization.

Недоліки такого способу: усі викривлення зон під час міграції, можливі розриви зон знижують відсоток 12 виходу придатних структур; відсутність дифузійної "розгонки" р-п переходів відокремлюючих областей (адже усі високотемпературні обробки проведено до термоміграції) не дозволяє одержувати прилади з високою блокуючою властивістю. Додатковим заперечливим чинником є внесення до підложки залишковими продуктами термоміграції істотних механічних напруг, що також знижує блокуючи властивості кристалів і відсоток виходу придатних.Disadvantages of this method: all distortions of zones during migration, possible breaks of zones reduce the percentage of 12 output of suitable structures; the absence of diffusion "acceleration" of p-p transitions of the separating regions (after all, all high-temperature treatments were carried out before thermal migration) does not allow obtaining devices with a high blocking property. An additional objectionable factor is the introduction of significant mechanical stresses into the substrate by residual products of thermomigration, which also reduces the blocking properties of crystals and the percentage of usable ones.

Найбільш близьким за технічною суттю і результатом, що досягається, є спосіб виготовлення кристалу кремнієвого напівпровідникового приладу з відокремлюючими областями (Т.К. Апіпопу е.а., ТегтотідгайопThe closest in terms of technical essence and the result achieved is the method of manufacturing a crystal of a silicon semiconductor device with separating regions (T.K. Apipopu e.a., Tegtotidgayop

Ргосевзвіпуд ої ІвоЇїайоп Сгіав іп Ромег бігисіцгев/ЛЕЄЕЕ Тгапзасіоп оп ЕЇІесігоп ЮОемісез. ЕЮО-23, Мо8, рр.818 - 823), згідно до якого в полірованій підложці п-кремнію дифузією галію у закритій трубі створюють випрямні р-п переходи з поверхневою концентрацією р-домішку З 0 10'7смЗ з наступною локальною дифузією фосфору для 29 створення емітеру. Після цього на емітернім боці підложки формують сітку лінійних зон з алюмінію і « термоміграцією створюють відокремлюючі р" області. Надалі на емітернім боці підложки канавками розділяють випрямні р-п переходи з наступною їх склопасивацією, подальшою металізацією контактів і поділенням підложки на кристали. сRgosevvipud oi IvoYiayop Sgiav ip Romeg bigisitsgev/LEEEEE Tgapzasiop op EIIiesigop YuOemisez. EYUO-23, Mo8, pp. 818 - 823), according to which, in a polished p-silicon substrate, gallium diffusion in a closed tube creates rectifying p-p transitions with a surface concentration of p-impurity C 0 10'7 cm3 with subsequent local diffusion of phosphorus for 29 creating an emitter. After that, a grid of linear zones is formed from aluminum on the emitter side of the substrate and separating p" regions are created by "thermomigration. Further, on the emitter side of the substrate, rectifier p-n transitions are separated by grooves, followed by their glass passivation, further metallization of the contacts, and division of the substrate into crystals.

Попри те, що делегування поверхні підложки під час термоміграції дозволяє зменшити поверхневий електроопір р-шарів, терміну власне термоміграції недостатньо для модулювання концентраційного профілю. В | «в) такий спосіб неможливо створити високовольтні прилади, тому що майже не відбувається розгонка Фу вертикальних р' областей. До того ж, викривлення і розриви зон і можливі механічні напруги, що заносяться під час термоміграції, знижують відсоток придатних структур. іDespite the fact that delegation of the surface of the substrate during thermal migration allows to reduce the surface electrical resistance of p-layers, the actual term of thermal migration is not sufficient to modulate the concentration profile. In | "c) this way it is impossible to create high-voltage devices, because there is almost no deceleration of Fu vertical p' regions. In addition, distortions and ruptures of zones and possible mechanical stresses introduced during thermal migration reduce the percentage of suitable structures. and

В основу винаходу поставлено задачу в способі виготовлення кристалів кремнієвих напівпровідникових ю приладів з відокремлюючими р' областями шляхом зміни порядку операцій створення р-Н переходів забезпечити підвищення блокуючої властивості приладів за рахунок оптимізації концентраційного профілю, зменшення дефектів і механічних напруг, що заносяться до підложки на початкових стадіях термообробки; підвищення якості кристалів приладів шляхом покращення сполучення динамічних параметрів і характеристик « Керованості за рахунок можливості модулювати концентраційний профіль; підвищення відсотку виходу 8 с придатних. й Поставлена задача вирішується тим, що в способі виготовлення кристалів кремнієвих напівпровідникових "» приладів з відокремлюючими р' областями, який містить в собі створення в кремнієвій підложці п-типу випрямних плоских р-п переходів дифузією, формування відокремлюючих р" областей термоміграцією лінійних зон на основі алюмінію, яка супроводжується дифузією алюмінію з пари в поверхню підложки, створення о інжектуючих р-п переходів, наступну однобічну пасивацію випрямних р-п переходів, металізацію і поділення о підложки на кристали новим є те, що випрямні р-п переходи на 40 - 9095 розрахункової глибини формують до термоміграції з наступним відпалом алюмінію, що дістався до підложки, після термоміграції; се) а також те, що відпал алюмінію, що дістався до підложки, здійснюють водночас з формуванням інжектуючих о 50 р-п переходів та термічним окисленням.The invention is based on the task of manufacturing crystals of silicon semiconductor devices with separating p' regions by changing the order of operations for creating p-H transitions to ensure an increase in the blocking properties of the devices due to the optimization of the concentration profile, reduction of defects and mechanical stresses introduced to the substrate at the initial heat treatment stages; improving the quality of device crystals by improving the combination of dynamic parameters and characteristics "Controllability due to the ability to modulate the concentration profile; increasing the yield percentage of 8 s suitable. y The problem is solved by the fact that in the method of manufacturing crystals of silicon semiconductor "" devices with separating p' regions, which includes the creation in a silicon substrate of n-type rectified planar p-n transitions by diffusion, the formation of separating p" regions by thermal migration of linear zones on based on aluminum, which is accompanied by the diffusion of aluminum from the vapor to the surface of the substrate, the creation of injecting p-p junctions, the subsequent one-sided passivation of the rectifying p-p junctions, metallization and division of the substrate into crystals, the new thing is that the rectifying p-p junctions at 40 - 9095 of the calculated depth is formed before thermomigration with subsequent annealing of the aluminum that reached the substrate after thermomigration; se) as well as the fact that the annealing of aluminum that has reached the substrate is carried out simultaneously with the formation of injecting 50 p-p transitions and thermal oxidation.

Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак технічного рішення, що заявляється, і технічним с» результатом, що досягається, полягає в тому, що зміна порядку виконання операцій і умов їх виконання, а саме те, що після створення дифузією випрямних р-п переходів на 40 - 9095 розрахункової глибини - під час термоміграції втілюють додаткову загінку і часткову розгінку (відпал) швидкодифундуючого акцепторного домішку - алюмінію; р» під час термоміграції на підложці створюють потужне джерело атомів алюмінію для його наступної дифузії з поверхневою концентрацією набагато вищою, ніж концентрація, яку можливо одержати при дифузії алюмінію з легованих окисних плівок - у сукупності з відомими ознаками забезпечує можливість коректувати і оптимізувати концентраційний профіль випрямних р-п переходів, що веде до підвищення блокуючих властивостей кристалів 60 приладів, їх якості і виходу придатних.The cause-and-effect relationship between the set of features of the claimed technical solution and the technical result achieved is that the change in the order of performing operations and the conditions for their performance, namely, that after the creation of rectifier p-n by diffusion transitions at 40 - 9095 calculated depth - during thermomigration, additional bending and partial heating (annealing) of the rapidly diffusing acceptor impurity - aluminum are implemented; p" during thermal migration on the substrate create a powerful source of aluminum atoms for its subsequent diffusion with a surface concentration much higher than the concentration that can be obtained during the diffusion of aluminum from doped oxide films - in combination with known features provides the opportunity to correct and optimize the concentration profile of rectifiers -n transitions, which leads to an increase in the blocking properties of the crystals of 60 devices, their quality and the yield of suitable ones.

При дифузії з легованих окисних плівок (наприклад, алюмоборосилікатного скла) на повітрі одержують так званий двохекспоненційний концентраційний профіль випрямляючих р-п переходів. При цьому глибина р-п переходу і градієнт концентрації домішку поблизу р-п переходу визначається алюмінієм, що має високий коефіцієнт дифузії, а поверхнева концентрація домішку визначається бором, питома розчинність якого у кремнії 65 вища. Поверхнева концентрація алюмінію сягає при цьому 10 "см, тобто "плавний" концентраційний профіль при цьому не досягається.During diffusion from doped oxide films (for example, aluminoborosilicate glass) in air, a so-called two-exponential concentration profile of rectifying p-p transitions is obtained. At the same time, the depth of the p-p transition and the impurity concentration gradient near the p-p transition is determined by aluminum, which has a high diffusion coefficient, and the surface concentration of the impurity is determined by boron, the specific solubility of which in silicon is 65 higher. In this case, the surface concentration of aluminum reaches 10 cm, that is, a "smooth" concentration profile is not achieved.

Алюміній, що достається до підложки з пари під час термоміграції в вакуумі (або в неокислювальній атмосфері) дозволяє одержувати поверхневу концентрацію А! аж до 10 "см", і, дифундуючи вглиб підложки під час наступних високотемпературних термообробок, створює (спільно з , акцепторними домішками, що дифундували раніше) профіль р-п переходу, близький до плавного. Це підвищує блокуючу властивість приладів, покращує, чутливість приладів до сигналів включення - електричних або променевих - а також їх динамічні властивості. Спосіб, що заявляється, дозволяє покращити сполучення високої чутливості кристалів приладів до малого сигналу керування (променевого або електричного) з високими динамічними і властивостями. При двохекспоненційнім концентраційнім профілі або в разі створення випрямляючих р-п 70 переходів дифузією одного акцепторного домішку - сполучення високої чутливості з покращеними динамічними властивостями неможливе. Досі динамічні властивості приладів покращували за рахунок зниження їх чутливості і навпаки.Aluminum reaching the substrate from steam during thermal migration in a vacuum (or in a non-oxidizing atmosphere) makes it possible to obtain a surface concentration of A! up to 10 "cm", and, diffusing deep into the substrate during subsequent high-temperature heat treatments, creates (together with acceptor impurities that diffused earlier) a p-p transition profile close to a smooth one. This increases the blocking property of devices, improves the sensitivity of devices to switching signals - electric or beam - as well as their dynamic properties. The claimed method makes it possible to improve the combination of high sensitivity of device crystals to a small control signal (beam or electric) with high dynamic properties. With a two-exponential concentration profile or in the case of creating rectifying p-p 70 transitions by diffusion of one acceptor impurity - the combination of high sensitivity with improved dynamic properties is impossible. So far, the dynamic properties of devices have been improved by reducing their sensitivity and vice versa.

ДО ВІДОМУ ЕКСПЕРТИЗИ! У способі, що заявляється, дифузія втілюється в три етапи. На першому етапі створюють двохекспоненційний профіль випрямляючих переходів з глибиною, яка дорівнює 40 - 9095 75 розрахункової. Потім під час термоміграції втілюється загінка алюмінію з пари в вакуумі і його часткова розгінка. На третьому етапі, який може бути поєднаний з створенням інжектуючих р-п переходів, завершується формування випрямляючих переходів. Фронт дифузії алюмінію, який було введено до підложки під час термоміграції, при цьому не наздоганяє фронт дифузії алюмінію, який створює р-п перехід.GOODBYE EXAMS! In the proposed method, diffusion is embodied in three stages. At the first stage, a two-exponential profile of rectifying transitions is created with a depth equal to 40 - 9095 75 calculated. Then, during thermomigration, bending of aluminum from steam in a vacuum and its partial acceleration takes place. At the third stage, which can be combined with the creation of injecting p-p transitions, the formation of rectifying transitions is completed. The aluminum diffusion front, which was introduced to the substrate during thermal migration, does not catch up with the aluminum diffusion front that creates the p-p transition.

Суть рішення, що заявляється, висвітлюється малюнками:The essence of the proposed decision is illustrated by the figures:

Фіг.1. Вихідна підложка перед термоміграцією. На підложці 1 створено випрямляючі р-п переходи 2 і 3.Fig.1. The starting substrate before thermal migration. Rectifying p-p junctions 2 and 3 are created on substrate 1.

Фіг.2. Концентраційний профіль одного з випрямляючих р-п переходів (нижнього) перед термоміграцією.Fig. 2. Concentration profile of one of the rectifying p-n transitions (the lower one) before thermal migration.

Фіг.3. Підложка після термоміграції. 4 - відокремлюючі р" області; 5, 6 - області в які пройшла дифузія алюмінію з пари під час термоміграції.Fig. 3. Substrate after thermal migration. 4 - separating p" regions; 5, 6 - regions into which diffusion of aluminum from steam took place during thermal migration.

Фіг.4. Концентраційний профіль нижнього р-п переходу після термоміграції. Пунктиром позначений розподіл концентрації алюмінію, який дістався до підложки з пари. «Fig. 4. Concentration profile of the lower p-p transition after thermal migration. The distribution of the concentration of aluminum that reached the substrate from the vapor is indicated by a dotted line. "

Фіг.5. Підложка після створення інжектуючих р-п переходів. 7 - інжектуючий (емітерний) р-п перехід; 8 - р-п перехід відокремлюючої області після розгонки.Fig. 5. Substrate after creation of injecting p-p junctions. 7 - injecting (emitter) p-p junction; 8 - r-p transition of the separating region after acceleration.

Фіг.6. Концентраційний профіль нижнього р-п переходу на стадії, позначеній на фіг.5. Х;) - розрахункова глибина р-п переходу. Го)Fig. 6. The concentration profile of the lower r-n transition at the stage indicated in Fig.5. X;) - calculated depth of r-p transition. Go)

Фіг. 7. Структура мезапланарного склопасивованого тиристора, який виготовлено згідно до способу, що заявляється. оFig. 7. The structure of the mesoplanar glass-passivated thyristor, which is manufactured according to the claimed method. at

Суть рішення, що заявляється, така. Кремнієва підложка п-типу провідності 1 (Фіг.1) має потрібну товщину, (о) плоскопаралельність і клас чистоти обробки поверхні. За допомогою дифузії в ній формують області р-типу провідності, які створюють з вихідним кремнієм плоскі випрямляючі р-п переходи 2 і 3. В разі використання о двох акцепторних домішків, наприклад, бору і алюмінію, концентраційний профіль (розподіл концентрації М) домішку вглиб підложки) має вигляд, який зображено на фіг.2. Для наочності зображено тільки нижній перехід.The essence of the proposed decision is as follows. The silicon substrate of n-type conductivity 1 (Fig. 1) has the required thickness, (o) plane parallelism and class of purity of surface treatment. With the help of diffusion, areas of p-type conductivity are formed in it, which create flat rectifying p-p junctions 2 and 3 with the original silicon. In the case of using two acceptor impurities, for example, boron and aluminum, the concentration profile (concentration distribution M) of the impurity in depth substrate) has the form shown in Fig. 2. For clarity, only the lower transition is shown.

Глибина р-п переходів на цьому етапі складає 40 - 9095 розрахункової глибини р-п переходів майбутнього приладу. Можливе проведення дифузії на підвалині домішку одного типу атомів: галію, алюмінію з невисокою « (менш, як 5 9 107см"3) поверхневою концентрацією залежно від вимог до конкретного приладу. Межі глибини р-п переходу на цій стадії (40 - 9095) знайдено емпіричним шляхом згідно до вимог до конкретних приладів. ші с Потім за допомогою термоміграції дискретних (линійних) зон на основі алюмінію за відомою технологією в "» вакуумі формують відокремлюючі р' області 4 (Фіг.3). Під час термоміграції в підложку дістається алюміній " з пари, що створюється при зануренні зон і після їх виходу на фінішну поверхню підложки. Він за термін термоміграції занурюється до підложки на певну глибину, створюючи шари 5 і 6. На концентраційному профілі (Фіг4) пунктиром показано "внесок", що його створено алюмінієм, який дістався до підложки під час о термоміграції. 2) Згодом здійснюють відпал (подальшу розгонку) алюмінію, який дістався до підложки під час термоміграції, створення інжектуючих р-п переходів 7 (Фіг.5) з одного або з двох боків підложки за відомою технологією. На ік практиці переважно поєднують відпал з формуванням інжектуючих р-п переходів в єдиному термічному циклі, що о 20 містить в собі відомі операції термічного окислення і дифузії фосфору, сполученої дифузії - залежно від виду приладу. Вимоги до виготовлення конкретного приладу потребують подекуди видалення тонкого шару с» потужнолегованого кремнію з фінішного боку підложки, наприклад, стравлюванням або шліфуванням. Контроль цього процесу відбувається, наприклад, за результатами виміру поверхневого, електроопору.The depth of p-p transitions at this stage is 40 - 9095 of the calculated depth of p-p transitions of the future device. It is possible to carry out diffusion on the base of an admixture of one type of atoms: gallium, aluminum with a low (less than 5 9 107cm"3) surface concentration, depending on the requirements for a specific device. The limits of the depth of the p-p transition at this stage (40 - 9095) have been found empirically according to the requirements for specific devices. Then, with the help of thermomigration of discrete (linear) zones on the basis of aluminum according to a known technology, separating p' regions 4 (Fig. 3) are formed in a vacuum. During thermal migration, aluminum reaches the substrate from the vapor created during the immersion of the zones and after they reach the final surface of the substrate. During the term of thermal migration, it sinks to the substrate to a certain depth, creating layers 5 and 6. The concentration profile (Fig. 4) is shown dotted "contribution", which was created by aluminum that reached the substrate during thermal migration. 2) Subsequently, annealing (further acceleration) of aluminum that reached the substrate during thermal migration is carried out, the creation of injecting p-p transitions 7 (Fig. 5) with on one or both sides of the substrate according to known technology. In practice, annealing is preferably combined with the formation of injecting p-p transitions in a single thermal cycle, which includes the known operations of thermal oxidation and diffusion of phosphorus, combined diffusion - depending on the type of device. The requirements for the manufacture of a specific device sometimes require the removal of a thin layer of heavily doped silicon from the finish side of the substrate, for example, by etching or ifing Control of this process takes place, for example, based on the results of measuring the surface electrical resistance.

На цій термічній стадії втілюється також дифузійна розгонка алюмінію в відокремлюючих областях. 22 Вертикальні р-п переходи 8 розганяються, їхній концентраційний профіль стає більш плавним, себто блокуюча вн властивість їх зростає. Однак порівнянно невеликий термін відпалу - декілька годин - зберігає переваги термоміграції: використання "вбудованого", полікристалічного геттеру на слідах занурення зон і високу кристалографічну досконалість і чистоту р' областей після очищення їх рідкою зоною. Остаточний вигляд концентраційного профілю показаний на фіг.6б. 60 Надалі втілюють однобічну пасивацію випрямляючих р-п переходів, наприклад, за допомогою скла 10 (Фіг.7) або багатошарового покриття тощо, відкривають контактні області і створюють металізацію на області катоду 11, керування 12 (якщо це є необхідним) і аноду 13, поділення підложки на окремі кристали.At this thermal stage, the diffusion heat-up of aluminum in the separating regions is also realized. 22 Vertical p-p transitions 8 accelerate, their concentration profile becomes smoother, i.e. their vn-blocking property increases. However, a relatively short annealing period - a few hours - preserves the advantages of thermal migration: the use of a "built-in", polycrystalline getter on the traces of zone immersion and high crystallographic perfection and purity of p' regions after cleaning them with a liquid zone. The final view of the concentration profile is shown in Fig. 6b. 60 Further, one-sided passivation of rectifying p-p transitions is implemented, for example, using glass 10 (Fig. 7) or multilayer coating, etc., open contact areas and create metallization in the areas of the cathode 11, control 12 (if necessary) and anode 13, division of the substrate into individual crystals.

Можливість здійснення винаходу розкривається на прикладі виготовлення тріака на струм 16А і напругу 12008. В кремнієвій підложці п-типу провідності діаметром 7бмм з питомим електроопором 40Ом х см, яку бо заздалегідь доведено шліфуванням до товщини 0,3 - О0,32мм, за допомогою відомого процесу дифузії алюмінію і бору створюють з обох боків плоскі р-п переходи глибиною 50 - 55мкм. Поверхнева концентрація, яку контролюють за рівнем поверхневого електроопору, складає 10'Зсм 3,The possibility of implementing the invention is revealed on the example of manufacturing a triac with a current of 16A and a voltage of 12008. In a n-type conductivity silicon substrate with a diameter of 7bmm and a specific electrical resistance of 40Ω x cm, which was previously brought to a thickness of 0.3 - О0.32mm by grinding using a known process diffusion of aluminum and boron creates flat p-p transitions with a depth of 50-55 μm on both sides. The surface concentration, which is controlled by the level of surface electrical resistance, is 10'Сcm 3,

Потім за допомогою термоміграції лінійних зон на основі алюмінію за відомим процесом створюють у вакуумі відокремлюючі р' області у вигляді квадратної сітки з топографічним кроком 4 х 4мм. Ширина р" області складає 100 - 110мкм. Необхідна величина поверхневого електроопору підложки на цій стадії достається за допомогою витравлювання і, в разі необхідності, підшліфовування фінішного боку підложки. Після цього в процесі подальших термічних операцій (окисне маскування, створення інжектуючих р-п переходів дифузією фосфору) глибину випрямляючих р-п переходів доводять до розрахункової - 70 - 75мкм. Відповідно високоомна 70 п-база залишається 160 - 170мкм завтовшки. Подалі за відомою технологією втілюють однобічну пасивацію віпрямляючих р-п переходів свинцевоалюмосилікатним склом при глибині меза - канавки 120 ж 10мкм. На контактні області структур наносять металізацію: алюміній на область катода і керування напилюють за допомогою електронно-променевої пушки Через магнітну маску, а на протилежний бік підложки наносять трьохшарову металізацію Ті-Мі-Ад магнетронним напиленням.Then, with the help of thermomigration of aluminum-based linear zones according to a known process, separating p' regions are created in a vacuum in the form of a square grid with a topographic step of 4 x 4 mm. The width of the p" region is 100 - 110 μm. The necessary value of the surface electrical resistance of the substrate at this stage is obtained by means of etching and, if necessary, polishing the finish side of the substrate. After that, in the process of further thermal operations (oxidative masking, creation of injecting p-p transitions by diffusion phosphorus) the depth of the rectifying p-p transitions is brought to the calculated - 70 - 75 μm. Accordingly, the high-resistance 70 p-base remains 160 - 170 μm thick. Further, according to the known technology, one-sided passivation of the rectifying p-p transitions is implemented with lead-aluminosilicate glass at a depth of mesa - grooves of 120 x 10 μm Metallization is applied to the contact areas of the structures: aluminum is sprayed on the cathode and control area using an electron beam gun through a magnetic mask, and three-layer Ti-Mi-Ad metallization is applied to the opposite side of the substrate by magnetron sputtering.

Випробування структур тріаків показує, що 6595 структур мають блокуючу напругу більш, як 1000В, в т.ч. 4690 структур мають блокуючу напругу більш, як 12008. Струм керування дорівнює; 1О0мМА по прямій і 16мА по зворотній гілці. При цьому припустима швидкість зростання струму в комутаційнім режимі відповідає найвищій, п'ятій групі динаміки.Testing of triac structures shows that 6595 structures have a blocking voltage of more than 1000V, including 4690 structures have a blocking voltage greater than 12008. The control current is; 100mA in the direct and 16mA in the reverse branch. At the same time, the permissible current growth rate in the switching mode corresponds to the highest, fifth group of dynamics.

Приклад доводить, що використання винаходу дозволяє одержувати високоякісні прилади, що містять в собі як високі динамічні властивості, так і покращену чутливість до сигналу керування, високу блокуючу напругу і підвищений відсоток виходу придатних.The example proves that the use of the invention makes it possible to obtain high-quality devices, which include both high dynamic properties and improved sensitivity to the control signal, high blocking voltage and an increased percentage of usable output.

З використанням технічного рішення, що заявляється, можливо також виготовляти кристали інших напівпровідникових приладів і модулів на їх основі.Using the claimed technical solution, it is also possible to manufacture crystals of other semiconductor devices and modules based on them.

Claims (2)

Формула винаходу «The formula of the invention " 1.Спосіб виготовлення кристалів кремнієвих напівпровідникових приладів з відокремлюючими р" областями, що включає створення в кремнієвій підкладці п-типу випрямних плоских р-п переходів дифузією, формування Ге) відокремлюючих р" областей термоміграцією линійних зон на основі алюмінію, яка супроводжується дифузією о алюмінію з пари в поверхню підкладки, створення інжектуючих р-п переходів, наступну однобічну пасивацію випрямних р-п переходів, металізацію і поділення підкладки на кристали, який відрізняється тим, що випрямні (о) р-п переходи на 40-9095 розрахункової глибини формують до термоміграції з наступним відпалом алюмінію, що со досяг підкладки, після термоміграції. З5 1. The method of manufacturing crystals of silicon semiconductor devices with separating p" regions, which includes the creation of p-type rectifying planar p-p transitions in a silicon substrate by diffusion, the formation of Ge) separating p" regions by thermal migration of linear zones on the basis of aluminum, which is accompanied by diffusion on aluminum from the vapor to the surface of the substrate, creation of injecting p-p junctions, subsequent one-sided passivation of rectifying p-p junctions, metallization and division of the substrate into crystals, which is distinguished by the fact that rectifying (o) p-p junctions at 40-9095 calculated depth form up to thermal migration followed by annealing of the aluminum that reached the substrate after thermal migration. C5 2.Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що відпал алюмінію, що досяг підкладки, здійснюють водночас з ів) формуванням інжектуючих р-п переходів і термічним окисленням.2. The method according to claim 1, which differs in that the annealing of aluminum that has reached the substrate is carried out simultaneously with iv) the formation of injecting p-p junctions and thermal oxidation. -- . и? 1 (95) се) («в) сю» 60 б5. and? 1 (95) se) ("in) syu" 60 b5