Способ изготовления диода шоттки с охранным кольцом

 

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

:CCINMNII РЕСПУБЛИК

„,Я0„„!030 8? я Н 01 29148

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, :

И NN TONONONIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

««С"- «-У,„,«

ГОСУДАРСТВ ВЕННЦЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ. ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИИ (21 ) 2866295/18-25, (22) 10С0.80

>(46),23.07.83. Бюл. N 27 (72 ) Е. В. Владимирова, В. А. Иванченко, Б. Н. Климов и Й. К. Самохвалов

{71 ) Научно-исследовательский институт механики и физики при Саратовском ордена Трудового Красного Знамени государственном университете им. Н, Г. Чернышевского (53) 621.382{088.8) (56) 1. Капо G. Avalanche breakdown

voltages in punchthrongh Si ePitaxial planar Schottky barrier diodes.

",1арап.,1, оФ Appi . Phys" 1969

v. 8, И 4, р. 463.

2. Andrews J. М., Lepselter М.P.

Reverse current-voltage characteristics of metal-silicide Schottky

diodes.- "Sol.id-State Electron", l1970, v. 13, р. 1011 (прототип). (54) {57)СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИОДА ШОТТ-

КИ С ОХРАННЫМ КОЛЬЦОМ, включающий .; нанесение на полупроводниковую пластину и-типа проводимости тылового омического контакта, формирование диэлектрического слоя и охранного кольца и электрохимическое осаждение кбнтакты Шоттки,. о т л и ч аю шийся тем, что, с целью упрощения изготовления и расширения частотного диапазона диода, охранное кольцо формируютодновременно с форми рованием диэлектрического слоя путем помещения полупроводниковой пластины в электролит и анодного окисления открытой поверхности по- а лупроводника при разности потенциалов между электролитом и полупроводником. 20-150 В, 1039887

4

Изобретение относится к полупроводниковой электротехника и может быть использовано при изготовлении полупроводниковых приборов и ин тегральных схем, содержащих диоды

Шоттки с охранным кольцом.

Известен способ изготовления диода Шоттки с охранным кольцом, согласно которому металл, создающий; барьер Шоттки, напыляют в окно, 10 протравленное в диэлектрике и в полупроводнике, По краям контакта металл - полупроводник в результате применения селективного травления создают квналообразное углубление.

Удаление краев контакта от, границы диэлектрик - полупроводник позволяет предотвратить появление токов утечки 1 1 J.

Недостатками этого способа явля- 20 ются технологическая .сложность исполнения и невозможность формирования структур с размером окна порядка нескольких микрон.

Наиболее близким к изобретению 25 по технической. сущности и достигаемому результату является способ изготовления диода Шоттки с охранным кольцом, включающий нанесение на полупроводниковую пластину тылового оыическога контакта, формирование диэлектрического слоя и охранного кольца и электрохимическое осаждение контакта Шоттки. У краев контакта

Шоттки создают кольцеобразную р;об35 ласть, образуя кольцевой р-и-переход, включенный параллельно контакту Шоттки и отключающий от контакта границы диэлектрик-полупроводник. Если на.пряжение пробоя р-и-пере хода гораздо больше,чем у контакта с барьером Шоттки,то ток, проникающий через диод, пра кти чески полностью определяется током, протекающим через контакт с барьером Шоттки.

Устранение утечек приводит к уменьшению абсолютной величины токов при заданном напряжении и к увеличению зависимости прямого тока от при. ложенного напряжения 2 3,.

Однако этот способ довольно сло50 жен, а диоды, изготовленные этим способом, имеют ограниченный частот-. ный рабочий диапазон вследствие параллельного включения емкости р-пперехода охранного кольца.

Целью изобретения является упрощение изготовления и расширение частотного диапазона диода.

Эта цель достигается тем, что согласно способу изготовления диода Шоттки с охранным кольцом, включающему нанесение íà полупроводниковую пластину и-типа проводимости тылового омического контакта, формирование диэлектрического слоя и охранного кольца и электрохимическое осаждение контакта Шоттки, охранное кольцо формируют одновременно с формированием диэлектрического слоя путем помещения полупроводниковой пластины в электролит и анодного окисления открытой поверхности полупроводника при разности потенциа.лов между электролитом и полупроводником 20-150 В, Пример . Изготавливают диоды

Шоттки с охранными кольцами на осйове монокристаллического арсенида галлия и-типа проводимости с концентрацией основных носителей заряда

6 1016 9 ° 10 и 1,2- 10""см З Тыловой контакт создается напылением слоя золота в вакууме м10 >мм рт.ст. и отжигом слоя при 400 ;С .в течение

5 мин, Затем с помощью фотолитографии защищают окна под контакты Шот- тки. На поверхности полупроводниковой пластины вокруг окон формируется анодный окисел путем помещения полупроводниковой пластины в раствор фосфорной кислоты и этиленгликоля с рН 3-4; напряжение, подаваемое на пластину, не превышает 100 8 и поддерживается до установления в цепи минимального тока. Затем фоторезист из окон удаляется, Эти области полупроводника протравливаются в сернокислотном травителе, после чего проводится электрохимическое осаждение металла для формирования контакта

Шоттки.

Таким образом, описанный способ изготовления диодов Шоттки с охранным кольцом позволяет сократить технологический цикл изготовления эа счет тех операций, которые в известном способе предназначаются для формирования охранного кольца (нанесение окисного слоя, нанесение.фоторезиста, Фотолитография для вскрытия кольцеобразных окон, высокотемпературная-диффузия примеси противоположного типа проводимости по отношению к полупроводнику s кольцеобраэные окна).

Емкость структуры, полученной предлагаемым способом, характеризуетСоставитель А. Ожередов

Техред C,Èèãóíîâà Корректор Г. Огар

Редактор И, Николайчук

Заказ 5224/53. Тираж 703 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, .Иосква, N-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "ПатенТ", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1030887 4 ся только емкостью рабочей части, ожидаемую емкость барьера,.а следодиода, так как емкость обедненного вательно, и уменьшает предельную часслоя охранного кольца, включенного тоту диода. параллельно, настолько мала, чтв не Предлагаемый способ изготовления вносит заметных изменений в суммар- 5 диода с охранным кольцом позволяет ную емкость. миниатюзировать прибор до размеров

При известном способе суммарная окна порядка нескольких микрон, что емкость определяется в значитель- в конечном итоге также повышает преной степени емкостью р-и-перехода ох- дельную частоту диода при неизменранного кольца и потому превышает 1о ном пробивном напряжении,