夕自如年第牙期由未电子 !∀一!#∃%∃一∃%&型硅电压基准二极管的研制宋传立卫东马瑞芬摘要本文介绍了 ∋∋电压温度系数孤型硅电压基准二极管的研制过程及研制结果反向漏电流2动态电队!∀一!#关键词基准电压)∗)+,−./01,5 6ΔΕ∃%∃一∃%&9:−);.+.4,)/3)1)2)/4)8/+780).,<,/;=>≅ΑΒΧΓΗΙ728472)!!0ΦΓ32,))ΙΙ8/Χ.1)/9Β.Ι827,))+Ε/72,<Χ))Ι7Β),ϑΚ<)∗)+)/7ϑ<2)ΙΧ7+,1 Λ∋∋7:ϑ)Ι.+.),/1)2Ν)/))∗,+780Ι)<.,<,)):Ο,2<5780+)7)Κϑ)287Χ2)),)11.).)/73)1)2)/))∗,+780)3)∗)2Ι)+)8Π80))Χ22)/7Ε>:/!8Κ.)2)ΙΙ.78/))前言 热∋型硅平面温度补偿稳压二极管是为航天结反向击穿电压的温度系数的大小取决于其中雪崩击穿和隧道击穿所占成分大小因为雪崩击穿的温度−一部一院五院等研制的高可靠稳压二极管该类产品在对系数是正的击穿电压随温度升高而升高隧道击穿电压可靠性有较高要求的无线电电子设备的精密稳压系统中随温度升高而下降其温度系数是负的电压的温度系数与衬底的浓度和有关衬底浓度愈高−结雪崩击穿作电压基准元件用该管采用化工艺−结隐埋式结构和表面钝产品具有稳定性一致性好动态电阻小电压温−结的杂质密度梯度结的杂质密度梯度愈大则雪崩−度系数小可靠性高等优点∃结构参数设计击穿的正温度系数愈小根据隧道击穿和雪崩击穿的机理知道击穿电压大于=Δ0 ∋∋粼Θ型硅平面温度补偿二极管的特点是采用一=对于硅是Τ>Ψ∀=Δ召ΨΤ&Ξ∗>时的击穿主要是∀雪崩击穿击穿反向−结和一正向−?结串接利用反向−?结的正温电压小于=对于硅是>Ι∗>时主要是隧道击穿度系数与正向尸?给的负温度系数实现补偿以达到减小稳压管温度系数的目的该产品设计的难点是选择什么样&Ξ5之间>在∀=Δ0ΨΤ>到&=Δ片ΨΤ>之间=对于硅是∀;5是隧道击穿和雪崩倍增效应的结合只要选好衬底电阻率的衬底材料使得−结反向电压的正温度系数与−?结正向电压的负温度系数相等−结正向电压的温度系数的大小控制好隧道效应和雪崩倍增效应成份的大小就能够使反向击穿电压的温度系数控制在ΥΚ讨Π左右和可由下列式子推出根据−一/人一几洲刀群结正向电流的理式二正向击穿的温度系数一Κ∗Ψ反向击穿电压在ΖΜΖ5Π基本相等通过实验证明左右时户一结反向击穿电压的温得到当Ε、一巡李Σ+度系数为ΥΠΚ可Π左右与正向ϑ一结温度系数一肋。Ψ不变时求5对9的导数得到等得到—有关系式牛华一票ΥΤ+叭Ν了!<+Ζ最接近这时做出的温补管温度系数可小于ΘΘ火![时的ϑ型衬底电阻率为。。。∃。阳&。阴此一万一节不“!十夸式‘%版图设计版图设计无特殊要求以便于光刻键合为原则设计8黑人及,李ςΝ5一好刀一代入上式成长圆环状∀工艺设计刃Ε1.令攀势ΤΞ一一、ΔΨΤ一∗了∀!工艺流程一次氧化∴一次光刻∴磷扩散及二次氧化,二次光以硅的禁带宽度及常用的正向电压值代人上式得到刻=引线孔光刻>∴磨片∴蒸铝∴铝反刻∴合金∴钝化∴光刻键合孔∴钝化膜刻蚀∴测划分片∴氮氢烘培∴装架一∴氮氢烧结∴超声键合内部目检∴封帽、初测∴温度循环∴镀漆∴打印‘中间测试∴高温反偏∴功率老炼∴硅−一结正向电压随温度的变化率为一Κ5ΠΨ济南半导体研究所∃[[Ζ&!%泊;班Γ?Ε∋工班Γ?Ε]>?定山东电子终点测试∴密封∴质量一致性检验∴合同测∴包装∴人+Κ.%[茹的年第沐期库检验∀∀真空度大于%⊥,+−∃工艺条件铝层厚9!#一∃∃产Κ∃!7一次氧化![脚.一!!#[Α士;Α∀∃∀合金干[Υ了℃ΔΥΖ阴干[Υ%ΖΚ.,湿[Υ9∃Ζ从.一∀Σ[Α一Ζ![Α=![[[一!Ζ[[>阴+ΨΚ.7ΙΚ./干[Υ![Κ./干6Υ_ΑΔ,Ξ,一ΣΖΑ[干6⎯#[[士+,Κ+ΨΚ.∀∃Ζ钝化=Ζ![ΥΖ!?>,湿⎯Ξ[[士![Κ+ΨΚΖ![?6“%Ζ[士Ζ,+Ψ.Ια⎯!Ζ[士ΙΚ+Ψ,Ξ,Ο,携Ζ![∀了Μ4￡小?.一%6Κ+八压力&∃温度;?Κ.&&ϑ8∋射频功率人射功率反射率。厚度[∀一[Ζ尸Κ∃Ζ[土Ζ=时间Ε6Κ.∃∃磷扩及二次氧化?α⎯ΖΖ[士ΙΚ+ΨΚ;Εα∴∃[[士Ζ,+Ψ磷扩散9一![[士ΙΚ+Ψ阴.一!![,Α士;Α‘Ζ一ΙΚ初源ΥΙΚ。吹氮压力⎯∀[。。−∋射频功率人射功率!Ζ时间,Ο反射功小?⎯Ζ[一Ξ[用+ΨΚ.大?一Ι,,Κ+ΨΚ.小[率6∋温度∃Ζ[士;Α%[一Ζ[Κ+ΨΚ.%[Κ动二次氧化7Ζ从9一Σ#6Α士%ΑΕ6Κ.厚度岁6ΙΚ.为[%士!。%[产Κ及?为[%∀士。干6Υ湿[Υ干[[Ζ尸Κ9∀水一ΣΖΑ[。一Ζ=〕Κ+ΨΚ动Ζ∃%减薄蒸铝!#。一%![产Κ可靠性设计为了提高器件的可靠性∋我们采取了以下措施来保证减薄后硅片厚度<一蒸铝条件蒸发电压表!器件电参数性能及质量∗一![。一!![∗蒸发时间+Κ+/一一次氧化通三氯乙烯以减少?沾污拍定电压参数符号号动态电阻阻反向瀚电流Ε5/噪声电压退度系橄橄侧试电傀Α7长期称定性β∗5ΓδΑ36‘![如‘洲试沮度℃器ΞΖ舀5β加β加单位林Γ‘[!林2林5ΚΓΖ[!Ψ℃,体口Ψ幻阅小时时‘∃∃节八∀&∃士叙‘Ζ‘Ζ‘ΖΞΖ[!&%士叙‘!Ζ‘![‘[场!‘Ζ‘Ζ砧器!]=> 巧Γδ&∃土洲ΖΞΖ‘Ζ器ΞΖ‘ΖΑ&%士叙[!‘!ΖΖ‘[!加ΖΖΖ肠!的 拓ΓδΑ&∃士琳‘